来自二维数组的 C++ 16 位灰度渐变图像

Question

我目前正在尝试构建 16 位灰度 "gradient" 图像，但我的输出看起来很奇怪，所以我显然没有正确理解这一点。我希望有人能对我的问题有所了解。我认为我写的 "bitmap" 是错误的？但我不确定。

#include "CImg.h"
using namespace std;

unsigned short buffer[1250][1250];

void fill_buffer()
{
    unsigned short temp_data = 0;
    for (int i =0;i < 1250; i++)
    {
        for (int j =0 ;j < 1250;j++)
        {
            buffer[i][j] = temp_data;
        }
        temp_data += 20;
    }
}

int main()
{
    fill_buffer();
    auto hold_arr = (uint8_t *)&buffer[0][0];
    cimg_library::CImg<uint8_t> img(hold_arr, 1250, 1250);
    img.save_bmp("test.bmp");
    return 0;
}

当前输出：

Answer 1

您遇到了 8 位与 16 位的问题。您正在编写 16 位值，但库将它们解释为 8 位。这就是对可见的深色垂直条的解释。它在每个值的低字节和高字节之间交替，将它们视为两个单独的像素值。

而造成"gradient venetian blind"效果的原因又是因为只考虑了低字节。这将在 12 步中从 0 循环到 240，然后在下一步中溢出回到 5，依此类推。

我不是 cimg_library 专家，但一个好的起点可能是用 uint16_t 替换 uint8_t 并看看有什么效果。

Answer 2

您不能在 BMP 中存储 16 位灰度样本...参见 Wikipedia。

BMP 中的每像素 16 位选项允许您存储 4 位红色、4 位绿色、4 位蓝色和 4 位 alpha，但不能存储 16 位灰度。

24 位格式允许您存储 1 个字节的红色、1 个字节的绿色和 1 个字节的蓝色，但不能存储 16 位灰度。

32 位 BMP 允许您存储 24 位 BMP 加 alpha。

您将需要使用 PNG，或 NetPBM PGM 格式，或 TIFF 格式。 PGM 格式很棒，因为 CImg 可以在没有任何库的情况下编写该格式，并且您始终可以使用 ImageMagick 将其转换为其他格式，例如：

convert image.pgm image.png

或

convert image.pgm image.jpg

这个有效：

#define cimg_use_png
#define cimg_display 0
#include "CImg.h"

using namespace cimg_library;
using namespace std;

unsigned short buffer[1250][1250];

void fill_buffer()
{
    unsigned short temp_data = 0;
    for (int i =0;i < 1250; i++)
    {
        for (int j =0 ;j < 1250;j++)
        {
            buffer[i][j] = temp_data;
        }
        temp_data += 65535/1250;
    }
}

int main()
{
    fill_buffer();
    auto hold_arr = (unsigned short*)&buffer[0][0];
    cimg_library::CImg<unsigned short> img(hold_arr, 1250, 1250);
    img.save_png("test.png");
    return 0;
}

请注意，当要求CImg写入PNG文件时，您需要使用这样的命令（使用libpng和zlib）进行编译：

g++-7 -std=c++11 -O3 -march=native -Dcimg_display=0 -Dcimg_use_png  -L /usr/local/lib -lm -lpthread -lpng -lz -o "main" "main.cpp"

仅作说明：

-std=c++11 只是设定了 C++ 标准
-O3 -march=native 只是为了加快速度，并非严格要求
-Dcimg_display=0 表示所有 X11 headers 都没有被解析，因此编译速度更快 - 但这意味着您无法显示程序中的图像，所以这意味着您 "head-less"
-Dcimg_use_png 意味着您可以使用 libpng read/write PNG 图像而不需要安装 ImageMagick
-lz -lpng 表示生成的代码与 PNG 和 ZLIB 库链接。

来自二维数组的 C++ 16 位灰度渐变图像

C++ 16 bit grayscale gradient image from 2D array

c++

image

bitmap

16-bit

cimg