基本图象处理代码
来源：互联网 发布：稀疏a算法一致性条件 编辑：程序博客网 时间：2024/06/15 21:51
[图像的旋转和翻转]
以下代码只能用于24位色的位图，用于处理其它色深的位图请自行修改。
//旋转90度
procedure Rotate90(const Bitmap:TBitmap);
var
i, j: Integer;
rowIn,rowOut: PRGBTriple;
Bmp: TBitmap;
Width,Height: Integer;
begin
Bmp := TBitmap.Create;
Bmp.Width := Bitmap.Height;
Bmp.Height := Bitmap.Width;
Width := Bitmap.Width - 1;
Height := Bitmap.Height - 1;
for j := 0 to Height do
begin
rowIn := Bitmap.ScanLine[j];
for i := 0 to Width do
begin
rowOut := Bmp.ScanLine[i];
Inc(rowOut, Height - j);
rowOut^ := rowIn^;
Inc(rowIn);
end;
end;
Bitmap.Assign(Bmp);
end;
//旋转180度
procedure Rotate180(const Bitmap:TBitmap);
var
i, j: Integer;
row1, row2, row3, rowRGB: PRGBTriple;;
Width, Height: Integer;
begin
Width := Bitmap.Width;
Height := Bitmap.Height;
GetMem(rowRGB, Width * 3);
Bitmap.PixelFormat := pf32bit;
for j := 0 to (Height div 2) - 1 do
begin
row1 := Bitmap.ScanLine[j];
row3 := row1;
Inc(row3, Width - 1);
for i := 0 to (Width div 2) - 1 do
begin
rowRGB^ := row1^;
row1^ := row3^;
row3^ := rowRGB^;
Inc(row1);
Dec(row3);
end;
row2 := Bitmap.ScanLine[Height - j - 1];
row3 := row2;
Inc(row3, Width - 1);
for i := 0 to (Width div 2) - 1 do
begin
rowRGB^ := row2^;
row2^ := row3^;
row3^ := rowRGB^;
Inc(row2);
Dec(row3);
end;
Dec(row1, (Width div 2));
Dec(row2, (Width div 2));
CopyMemory(rowRGB, row1, Width * 3);
CopyMemory(row1, row2, Width * 3);
CopyMemory(row2, rowRGB, Width * 3);
end;
if Height mod 2 = 1 then
begin
row1 := Bitmap.ScanLine[(Width div 2) + 1];
row2 := row1;
Inc(row2, Width - 1);
for i := 0 to (Width div 2) - 1 do
begin
rowRGB^ := row1^;
row1^ := row2^;
row2^ := rowRGB^;
Inc(row1);
Dec(row2);
end;
end;
FreeMem(rowRGB);
end;
//旋转270度
procedure Rotate270(const Bitmap:TBitmap);
var
i, j: Integer;
rowIn, rowOut: PRGBTriple;
Bmp: TBitmap;
Width,Height: Integer;
begin
Bmp := TBitmap.Create;
Bmp.Width := Bitmap.Height;
Bmp.Height := Bitmap.Width;
Width := Bitmap.Width - 1;
Height:= Bitmap.Height - 1;
for j := 0 to Height do
begin
rowIn := Bitmap.ScanLine[j];
for i := 0 to Width do
begin
rowOut := Bmp.ScanLine[Width - i];
Inc(rowOut,j);
rowOut^ := rowIn^;
Inc(rowIn);
end;
end;
Bitmap.Assign(Bmp);
end;
前面为判断部分，如果是90,180,270这类特殊角度，将调用上面的代码，这样效率更高！
//任意角度
function RotateBitmap(const Bitmap:TBitmap;Angle:Integer;BackColor:TColor):TBitmap;
var
i,j,iOriginal,jOriginal,CosPoint,SinPoint : integer;
RowOriginal,RowRotated : pRGBTriple;
SinTheta,CosTheta : Extended;
AngleAdd : integer;
begin
Result:=TBitmap.Create;
Result.PixelFormat := pf24bit;
Result.Canvas.Brush.Color:=BackColor;
Angle:=Angle Mod 360;
if Angle<0 then Angle:=360-Abs(Angle);
if Angle=0 then
Result.Assign(Bitmap)
else if Angle=90 then
begin
Result.Assign(Bitmap);
Rotate90(Result);//如果是旋转90度，直接调用上面的代码
end
else if (Angle>90) and (Angle<180) then
begin
AngleAdd:=90;
Angle:=Angle-AngleAdd;
end
else if Angle=180 then
begin
Result.Assign(Bitmap);
Rotate180(Result);//如果是旋转180度，直接调用上面的过程
end
else if (Angle>180) and (Angle<270) then
begin
AngleAdd:=180;
Angle:=Angle-AngleAdd;
end
else if Angle=270 then
begin
Result.Assign(Bitmap);
Rotate270(Result);//如果是旋转270度，直接调用上面的过程
end
else if (Angle>270) and (Angle<360) then
begin
AngleAdd:=270;
Angle:=Angle-AngleAdd;
end
else
AngleAdd:=0;
if (Angle>0) and (Angle<90) then
begin
SinCos((Angle + AngleAdd) * Pi / 180, SinTheta, CosTheta);
if (SinTheta * CosTheta) < 0 then
begin
Result.Width := Round(Abs(Bitmap.Width * CosTheta - Bitmap.Height * SinTheta));
Result.Height := Round(Abs(Bitmap.Width * SinTheta - Bitmap.Height * CosTheta));
end
else
begin
Result.Width := Round(Abs(Bitmap.Width * CosTheta + Bitmap.Height * SinTheta));
Result.Height := Round(Abs(Bitmap.Width * SinTheta + Bitmap.Height * CosTheta));
end;
CosTheta:=Abs(CosTheta);
SinTheta:=Abs(SinTheta);
if (AngleAdd=0) or (AngleAdd=180) then
begin
CosPoint:=Round(Bitmap.Height*CosTheta);
SinPoint:=Round(Bitmap.Height*SinTheta);
end
else
begin
SinPoint:=Round(Bitmap.Width*CosTheta);
CosPoint:=Round(Bitmap.Width*SinTheta);
end;
for j := 0 to Result.Height-1 do
begin
RowRotated := Result.Scanline[j];
for i := 0 to Result.Width-1 do
begin
Case AngleAdd of
0:
begin
jOriginal := Round((j+1)*CosTheta-(i+1-SinPoint)*SinTheta)-1;
iOriginal := Round((i+1)*CosTheta-(CosPoint-j-1)*SinTheta)-1;
end;
90:
begin
iOriginal := Round((j+1)*SinTheta-(i+1-SinPoint)*CosTheta)-1;
jOriginal := Bitmap.Height-Round((i+1)*SinTheta-(CosPoint-j-1)*CosTheta);
end;
180:
begin
jOriginal := Bitmap.Height-Round((j+1)*CosTheta-(i+1-SinPoint)*SinTheta);
iOriginal := Bitmap.Width-Round((i+1)*CosTheta-(CosPoint-j-1)*SinTheta);
end;
270:
begin
iOriginal := Bitmap.Width-Round((j+1)*SinTheta-(i+1-SinPoint)*CosTheta);
jOriginal := Round((i+1)*SinTheta-(CosPoint-j-1)*CosTheta)-1;
end;
end;
if (iOriginal >= 0) and (iOriginal <= Bitmap.Width-1)and
(jOriginal >= 0) and (jOriginal <= Bitmap.Height-1)
then
begin
RowOriginal := Bitmap.Scanline[jOriginal];
Inc(RowOriginal,iOriginal);
RowRotated^ := RowOriginal^;
Inc(RowRotated);
end
else
begin
Inc(RowRotated);
end;
end;
end;
end;
end;
虽然这已经实现了图像任意角度的旋转，但注意看看上面的代码，都是用Round取整，也就是在原图中找最近的像素填充到新图中，这样在边缘会产生锯齿！如果想效果更好，应该是用四个像素的值运算后得到新像素的值！
如对应到原图的坐标是(6.3,8.6)，用第一种方法可能就用(6,9)填充了该像素，但如果想消除边缘锯齿，就应该用(6,8)、(6,9)、(7,8)、(7,9)运算得出新点的像素，而边缘就用颜色等于背景色的点代替！
感兴趣的朋友可以找些二次线性插值资料看看，或者以后再讨论，这里就不多说了！
//水平翻转
procedure FlipHorz(const Bitmap:TBitmap);
var
i, j: Integer;
row1, row2, rowRGB: pRGBTriple;
Width, Height: Integer;
begin
Width := Bitmap.Width;
Height := Bitmap.Height;
GetMem(rowRGB, 3);
for j := 0 to Height - 1 do
begin
row1 := Bitmap.ScanLine[j];
row2 := row1;
Inc(row2, Width - 1);
for i := 0 to (Width div 2) - 1 do
begin
rowRGB^ := row1^;
row1^ := row2^;
row2^ := rowRGB^;
Inc(row1);
Dec(row2);
end;
end;
FreeMem(rowRGB);
end;
//垂直翻转
procedure FlipVert(const Bitmap:TBitmap);
var
i, j: Integer;
row1, row2, rowRGB: pRGBTriple;
Width, Height: Integer;
begin
Height := Bitmap.Height;
Width := Bitmap.Width;
GetMem(rowRGB, Width * 3);
for j := 0 to (Height div 2) - 1 do
begin
row1 := Bitmap.ScanLine[j];
row2 := Bitmap.ScanLine[Height - j -1];
CopyMemory(rowRGB, row1, Width * 3);
CopyMemory(row1, row2, Width * 3);
CopyMemory(row2, rowRGB, Width * 3);
end;
FreeMem(rowRGB);
end;
[亮度、对比度、饱和度的调整]
//亮度调整
procedure BrightnessChange(const SrcBmp,DestBmp:TBitmap;ValueChange:integer);
var
i, j: integer;
SrcRGB, DestRGB: pRGBTriple;
Table: array[0..255]of Byte;
begin
if ValueChange > 0 then
for i := 0 to 255 do
Table[i]:=Byte(i + ((ValueChange * (i xor 255)) shr 8))
else
for i := 0 to 255 do
Table[i]:=Byte(i - ((Abs(ValueChange) * i) shr 8));
for i := 0 to SrcBmp.Height - 1 do
begin
SrcRGB := SrcBmp.ScanLine[i];
DestRGB := DestBmp.ScanLine[i];
for j := 0 to SrcBmp.Width - 1 do
begin
DestRGB^.rgbtRed := Table[SrcRGB^.rgbtRed];
DestRGB^.rgbtGreen := Table[SrcRGB^.rgbtGreen];
DestRGB^.rgbtBlue := Table[SrcRGB^.rgbtBlue];
Inc(SrcRGB);
Inc(DestRGB);
end;
end;
end;
//对比度调整
procedure ContrastChange(const SrcBmp,DestBmp:TBitmap;ValueChange:integer);
var
i, j: integer;
SrcRow, DestRow: pRGBTriple;
begin
for i := 0 to SrcBmp.Height - 1 do
begin
SrcRow := SrcBmp.ScanLine[i];
DestRow := DestBmp.ScanLine[i];
for j := 0 to SrcBmp.Width - 1 do
begin
if ValueChange>=0 then
begin
if SrcRow.rgbtRed >= 128 then
DestRow.rgbtRed := Min(255, SrcRow.rgbtRed + (Abs(128 - SrcRow.rgbtRed) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtRed := Max(0, SrcRow.rgbtRed - (Abs(128 - SrcRow.rgbtRed) * ValueChange) div 128);
if SrcRow.rgbtGreen >= 128 then
DestRow.rgbtGreen := Min(255, SrcRow.rgbtGreen + (Abs(128 - SrcRow.rgbtGreen) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtGreen := Max(0, SrcRow.rgbtGreen - (Abs(128 - SrcRow.rgbtGreen) * ValueChange) div 128);
if SrcRow.rgbtBlue >= 128 then
DestRow.rgbtBlue := Min(255, SrcRow.rgbtBlue + (Abs(128 - SrcRow.rgbtBlue) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtBlue := Max(0, SrcRow.rgbtBlue - (Abs(128 - SrcRow.rgbtBlue) * ValueChange) div 128);
end
else
begin
if SrcRow.rgbtRed >= 128 then
DestRow.rgbtRed := Max(128, SrcRow.rgbtRed + (Abs(128 - SrcRow.rgbtRed) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtRed := Min(128, SrcRow.rgbtRed - (Abs(128 - SrcRow.rgbtRed) * ValueChange) div 128);
if SrcRow.rgbtGreen >= 128 then
DestRow.rgbtGreen := Max(128, SrcRow.rgbtGreen + (Abs(128 - SrcRow.rgbtGreen) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtGreen := Min(128, SrcRow.rgbtGreen - (Abs(128 - SrcRow.rgbtGreen) * ValueChange) div 128);
if SrcRow.rgbtBlue >= 128 then
DestRow.rgbtBlue := Max(128, SrcRow.rgbtBlue + (Abs(128 - SrcRow.rgbtBlue) * ValueChange) div 128)
else
DestRow.rgbtBlue := Min(128, SrcRow.rgbtBlue - (Abs(128 - SrcRow.rgbtBlue) * ValueChange) div 128);
end;
Inc(SrcRow);
Inc(DestRow);
end;
end;
end;
//饱和度调整
procedure SaturationChange(const SrcBmp,DestBmp:TBitmap;ValueChange:integer);
var
Grays: array[0..767] of Integer;
Alpha: array[0..255] of Word;
Gray, x, y: Integer;
SrcRGB,DestRGB: pRGBTriple;
i: Byte;
begin
ValueChange:=ValueChange+255;
for i := 0 to 255 do
Alpha[i] := (i * ValueChange) Shr 8;
x := 0;
for i := 0 to 255 do
begin
Gray := i - Alpha[i];
Grays[x] := Gray;
Inc(x);
Grays[x] := Gray;
Inc(x);
Grays[x] := Gray;
Inc(x);
end;
for y := 0 to SrcBmp.Height - 1 do
begin
SrcRGB := SrcBmp.ScanLine[Y];
DestRGB := DestBmp.ScanLine[Y];
for x := 0 to SrcBmp.Width - 1 do
begin
Gray := Grays[SrcRGB.rgbtRed + SrcRGB.rgbtGreen + SrcRGB.rgbtBlue];
if Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtRed]>0 then
DestRGB.rgbtRed := Min(255,Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtRed])
else
DestRGB.rgbtRed := 0;
if Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtGreen]>0 then
DestRGB.rgbtGreen := Min(255,Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtGreen])
else
DestRGB.rgbtGreen := 0;
if Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtBlue]>0 then
DestRGB.rgbtBlue := Min(255,Gray + Alpha[SrcRGB.rgbtBlue])
else
DestRGB.rgbtBlue := 0;
Inc(SrcRGB);
Inc(DestRGB);
end;
end;
end;
//RGB调整
procedure RGBChange(SrcBmp,DestBmp:TBitmap;RedChange,GreenChange,BlueChange:integer);
var
SrcRGB, DestRGB: pRGBTriple;
i,j:integer;
begin
for i := 0 to SrcBmp.Height- 1 do
begin
SrcRGB := SrcBmp.ScanLine[i];
DestRGB :=DestBmp.ScanLine[i];
for j := 0 to SrcBmp.Width - 1 do
begin
if RedChange> 0 then
DestRGB.rgbtRed := Min(255, SrcRGB.rgbtRed + RedChange)
else
DestRGB.rgbtRed := Max(0, SrcRGB.rgbtRed + RedChange);
if GreenChange> 0 then
DestRGB.rgbtGreen := Min(255, SrcRGB.rgbtGreen + GreenChange)
else
DestRGB.rgbtGreen := Max(0, SrcRGB.rgbtGreen + GreenChange);
if BlueChange> 0 then
DestRGB.rgbtBlue := Min(255, SrcRGB.rgbtBlue + BlueChange)
else
DestRGB.rgbtBlue := Max(0, SrcRGB.rgbtBlue + BlueChange);
Inc(SrcRGB);
Inc(DestRGB);
end;
end;
end;
如果有些图像处理的基础，这些代码都比较好理解，主要是三原色的值不要超过(0-255)的范围，有些朋友没有注意这问题，当超过范围后，会出现些难看的“色斑”！
[颜色调整]
//RGB<=>BGR
procedure RGB2BGR(const Bitmap:TBitmap);
var
X: Integer;
Y: Integer;
PRGB: pRGBTriple;
Color: Byte;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Color := PRGB^.rgbtRed;
PRGB^.rgbtRed := PRGB^.rgbtBlue;
PRGB^.rgbtBlue := Color;
Inc(PRGB);
end;
end
end;
end;
//灰度化(加权)
procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
var
X: Integer;
Y: Integer;
PRGB: pRGBTriple;
Gray: Byte;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
PRGB := Bitmap.ScanLine[Y];
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Gray := (77 * Red + 151 * Green + 28 * Blue) shr 8;
PRGB^.rgbtRed:=Gray;
PRGB^.rgbtGreen:=Gray;
PRGB^.rgbtBlue:=Gray;
Inc(PRGB);
end;
end;
end;
由图像的灰度化看基本图像处理(3)
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[优化篇]
还以上篇中给出的灰度化代码为例
procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
var
X: Integer;
Y: Integer;
PRGB: pRGBTriple;
Gray: Byte;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
PRGB := Bitmap.ScanLine[Y];
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Gray := Trunc(0.3 * PRGB^.rgbtRed + 0.59 * PRGB^.rgbtGreen + 0.11 * PRGB^.rgbtBlue);
PRGB^.rgbtRed:=Gray;
PRGB^.rgbtGreen:=Gray;
PRGB^.rgbtBlue:=Gray;
Inc(PRGB);
end;
end;
end;
实际应用中，这种方法已经很快了，但实际上还存在可以优化的余地。
Gray := Trunc(0.3 * Red + 0.59 * Green + 0.11 * Blue);//这句用的是浮点运算
在图像处理中，速度就是生命，能不用浮点运算，就最好不要用！
Gray := (30 * Red + 59 * Green + 11 * Blue) div 100;
虽然这样一改，运算次数多了一次，但在我的雷鸟1.1G上，处理速度大概能提高5%左右！而同主频下(或略低，如Athlon 1600+相当于P4 1.6G)AMD的CPU浮点运算能力比Intel的较强，整数运算能力较弱，所以用Intel的CPU在这里更能体现出优势！
注：x div 100 和 Trunc(x/100)的效果是相同的，但查看其汇编代码可知一个用的指令是div,而另一个是fdiv(即进行浮点运算),还要调用函数Trunc,其处理速度差距非常大，所以能用 x div 100 的时候就不要用 Trunc(x/100)。
但这还不是最快的，再看一个：
Gray := HiByte(77 * Red + 151 * Green + 28 * Blue);
即
Gray := (77 * Red + 151 * Green + 28 * Blue) shr 8;
(建议用后一种，不要调用函数)
这种方法比最原始的方法快了近3/4！
什么意思呢？用77,151,28分别除以256试试～～～
移位是什么意思呢，和10进制的进位，退位联系一下，是不是可以近似的理解为乘除2的n次方呢？当然这和真正意义的乘除法是不一样的！比如shr(右移)，和真正的除法相比，比如shr 1，只有最后一个字位为0时(既为2的倍数)，它才等于除2！如二进制数110(6)右移1位变为11(3)，和6/2=3结果相同。
当然这和一开始的灰度化效果有了些误差！
如果允许存在更大的误差，还可以考虑另一种方法：
Gray := (Red shr 2) + (Red shr 4) + (Green shr 1) + (Green shr 4) + (Blue shr 3);
连乘法都没用，完全用移位实现，结合上面的解释，用除法来理解该表达式，其值只是约等于(0.3125 * Red + 0.5625 * Green + 0.125 * Blue)，和一开始的加权平均值有了比较大的误差！但如果对速度有苛刻的要求的话，可以怎么用！这比上一种方法还能再快5%
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