256级灰度BMP文件读写的源代码+c语言图像处理

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1.256级灰度BMP文件读写的源代码！

首先要明白256级灰度BMP文件的格式

1.首先是一个14个字节的文件头，定义如下

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType; DWORD bfSize;

WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits;

} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

bfType是表明BMP文件类型的数据，在这里我们填入的是0x4d42,其实就是BM两个字，bfSize是文件大小,bfOffBits是文件头到数据块的偏移量，对于256级灰度图，就是1078个字节，后面会做描述

2.接下来是40个字节的是描述位图属性的40个字节

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; LONG biWidth; LONG biHeight; WORD biPlanes; WORD biBitCount; DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter; DWORD biClrUsed;

DWORD biClrImportant;

} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

这里面只有biWidth表示宽度，biPlanes表示高度，biBitCount对于256级灰度正好是8

3.由于是256级灰度图，那么有256个调色板数据，每个调色板是如下定义的

typedef struct tagRGBQUAD { BYTE rgbBlue; BYTE rgbGreen; BYTE rgbRed;

BYTE rgbReserved; }RGBQUAD, *PRGBQUAD;

调色板数据其实告诉了显示器实际显示的时候的具体颜色，所以调色板长度是1024字节

4.最后是按行组织的图像数据，但这些数据并不是简单的按照图像的高度宽度w*h的数组数据这些数据最重要的特点是

a.按行组织，每行宽度是w,但是要进行4个字节的对齐。比如如果是图像宽度是253，那么数据对齐后一行还是有256个字节。对齐可以用下面的宏来计算 #define GET_ALIGN(x) (((x+3)/4)*4)

b.图像数据是倒行的，也就是数据第一行对应图像最后一行，最后一行数据对应第一行 图像的实际数据之前的偏移量是：

sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER)+256*sizeof(RGBQUAD)=14+40+1024=1078个字节。

下面是实际的BMP文件输入输出函数代码：

/*********************************************/ 从文件读入内存代码： pw返回宽度； ph返回高度；

函数返回内存指针；

/*********************************************/

unsigned char* read_bmp(const char* pszFileName, int* pw, int* ph) {

BITMAPFILEHEADER bfh; BITMAPINFOHEADER bmh; FILE *fp;

unsigned char* pImg = NULL; int i;

fp=fopen(pszFileName, \二进制打开 if(fp==NULL) return NULL;

fread(&bfh, sizeof(BITMAPFILEHEADER),1, fp); fread(&bmh, sizeof(BITMAPINFOHEADER),1, fp); //判断是否8bit的图像

if(bfh.bfType!=0x4d42 && bmh.biBitCount!=8) return NULL;

pImg=(unsigned char*)malloc(bmh.biWidth*bmh.biHeight);//开辟空间 *pw=bmh.biWidth; *ph=bmh.biHeight;

for(i=0; i

fseek(fp, 1078+(bmh.biHeight-i-1)*GET_ALIGN(bmh.biWidth), SEEK_SET); fread(pImg+i*bmh.biWidth, 1, bmh.biWidth, fp);

}

fclose(fp); return pImg; }

/*********************************************/

bmp文件输出 ：将数据从*pImg存入* pszFileName指向的文件中 w指定宽度，h指定高度。

/*********************************************/

void write_bmp(const char* pszFileName, unsigned char* pImg, int w, int h) {

BITMAPFILEHEADER bfh; BITMAPINFOHEADER bmh; RGBQUAD bmiColors[256]; FILE* fp; int i;

fp=fopen(pszFileName, \ if(fp==NULL) return; //写位图文件头

bfh.bfType = 0x4d42;

bfh.bfSize = GET_ALIGN(w)*h+1078; bfh.bfOffBits = 1078; bfh.bfReserved1=0; bfh.bfReserved2=0; //设置位图参数

bmh.biSize = 40; bmh.biWidth = w; bmh.biHeight = h; bmh.biPlanes = 1; bmh.biBitCount= 8; bmh.biCompression = 0;

bmh.biSizeImage = GET_ALIGN(w)*h; bmh.biXPelsPerMeter = 0; bmh.biYPelsPerMeter = 0; bmh.biClrUsed = 0; bmh.biClrImportant = 0; //创建256个灰度调色板 for(i=0; i<256; i++) {

bmiColors[i].rgbRed = (BYTE)i; bmiColors[i].rgbGreen = (BYTE)i; bmiColors[i].rgbBlue = (BYTE)i; }

fwrite(&bfh, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);//bfh指向被写入的数据，fp指向被改写的文件

fwrite(&bmh, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);

fwrite(bmiColors, sizeof(RGBQUAD), 256, fp); //调色板写入文件

//行倒过来，对齐后写入 for(i=0; i

fwrite(pImg+(h-i-1)*w, 1, GET_ALIGN(w), fp); }

fclose(fp); }

这是一个用于测试的指纹图

2.对图像进行反色，理解调色板

介绍了BMP格式，里面有一个这么一段，是设置灰度线性调色板 for(i=0; i<256; i++) {

bmiColors[i].rgbRed = (BYTE)i; bmiColors[i].rgbGreen = (BYTE)i; bmiColors[i].rgbBlue = (BYTE)i; }

这段代码的作用是设置BMP文件中的调色板，意思是图像像素值为i的，实际显示的时候 正好是RGB(i,i,i),这正好是个线性的灰阶。RGB(0,0,0)是纯黑色，RGB(255,255,255)是 白色。大家可以打开Window附件/画图 工具来看一下，选择菜单 颜色/编辑颜色，在对 话框中选择 规定自定义颜色，就可以输入RGB的数值来看实际的颜色效果了。

所以，如果我们需要反色的话，其实我们只需要简单的把这个调色板反过来就可以了，也 就是

for(i=0; i<256; i++) {

bmiColors[i].rgbRed = (BYTE)（255-i）; bmiColors[i].rgbGreen = (BYTE)（255-i）; bmiColors[i].rgbBlue = (BYTE)（255-i）; }

当然我们也可以不改变调色板，把后面真正的像素值取反就可以了，也就是文件头1078字节后

for(i=0; i

{

int i, j; int i0, j0; int f1, f2;

unsigned char pImg[512*512];

for(j=w2-1; j>=0; j--) {

j0 = j*w1/w2;

f1 = 1024*j*w1/w2-1024*j0; f2 = 1024-f1;

for(i=0; i

pImg[i*w2+j]=(unsigned

char)((pImgIn[i*w1+j0]*f2+pImgIn[i*w1+j0+1]*f1)>>10); }

}//宽度插值

for(i=h2-1; i>=0; i--) {

i0 = i*h1/h2;

f1 = 1024*i*h1/h2-1024*i0; f2 = 1024-f1;

for(j=0; j

pImgOut[i*w2+j]=(unsigned

char)((pImg[i0*w2+j]*f2+pImg[(i0+1)*w2+j]*f1)>>10); }

}//高度插值 }

下面是把我们的图像插值成原来的88%，125% int step5(void) {

int w, h, w2, h2, w3, h3;

unsigned char *pImg, *pImg2, *pImg3; printf(\ pImg= read_bmp(\ if(pImg==NULL) return -1;

w2=(int)(0.88*w); h2=(int)(0.88*h); w3=(int)(1.25*w); h3=(int)(1.25*h); pImg2=(unsigned char*)malloc(256*256); pImg3=(unsigned char*)malloc(w3*h3); scale_img(pImg, w, h, pImg2, w2, h2); write_bmp(\ scale_img(pImg, w, h, pImg3, w3, h3); write_bmp(\ free(pImg3); free(pImg2); return 1; }

这是插值后的效果图，源代码已经同步更新

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jv43.html