C语言读取并显示灰度图像。

Question

我想在C中加载灰度图像，对其进行预处理，然后显示修改后的图像。我的问题是：

C语言导入灰度图（jpeg,png格式）的正确方法是什么？

问这个问题之前我自己搜索的。

1- fread or with file management, we can read image but data will be encrypted(compressed), 我想要每个像素的灰度值(0-255).

2- 有一个 API ImageMagick 可能会有帮助，但它在 Mac OS X 上存在安装问题。

我用python和matlab做过图像处理，但对C语言一窍不通。

谢谢

Answer 1

您可以使用以下命令在 OS/X 上安装 ImageMagick：

sudo port install ImageMagick

您可以从 https://www.macports.org

获取 macports 包

Answer 2

对 Mac 没有太多经验，但我对 OpenCV 有很多了解。现在承认很多 OpenCV 是在 C++ 中（这可能是也可能不是问题）但是它绝对支持你想做的一切以及更多。它非常容易使用，有很多有用的 wiki 和一个非常好的社区。

Link 在 Mac 上安装：http://blogs.wcode.org/2014/10/howto-install-build-and-use-opencv-macosx-10-10/

Link 到一些 OpenCV 维基：http://opencv.org/documentation.html

编辑：我还应该提到，旧版本的 OpenCV 在 C 中，如果您选择走 C 路线，仍然支持很多功能。

Answer 3

您有多种选择，但我将从最简单且与 OSX 集成度最低的选项开始，逐步与 OSX 集成度更高。

最简单的选择

就个人而言，如果我打算处理灰度图像，我会编写我的软件以使用 NetPBM 的便携式灰度图 (PGM) 格式，因为这是最简单的读取和写入格式，并且很容易与其他格式互换。没有压缩、DCT、量化、颜色spaces、EXIF 数据——只有您的数据带有简单的header。文档是 here.

PGM 文件基本上是这样的：

P2
# Shows the word "FEEP" (example from Netpbm man page on PGM)
24 7
15
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
0  3  3  3  3  0  0  7  7  7  7  0  0 11 11 11 11  0  0 15 15 15 15  0
0  3  0  0  0  0  0  7  0  0  0  0  0 11  0  0  0  0  0 15  0  0 15  0
0  3  3  3  0  0  0  7  7  7  0  0  0 11 11 11  0  0  0 15 15 15 15  0
0  3  0  0  0  0  0  7  0  0  0  0  0 11  0  0  0  0  0 15  0  0  0  0
0  3  0  0  0  0  0  7  7  7  7  0  0 11 11 11 11  0  0 15  0  0  0  0
0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0

您可以看到 P2 表示它是 ASCII（易于阅读）和灰度图。然后下一行说它是 24 像素宽 x 7 高，最亮的像素是 15。读写非常简单。您可以将 P2 更改为 P5 并以二进制形式在 MAXVAL 之后写入所有内容以保存 space.

现在您可以像这样在程序外部使用 ImageMagick 将 JPEG、PNG、GIF、TIFF 文件转换为 PGM - 无需任何链接或库或编译器开关：

convert input.png output.pgm

convert input.jpg output.pgm

同样，当您完成处理并以 PGM 格式创建生成的输出文件后，您可以通过简单地反转参数将其转换为 JPEG 或 TIFF：

convert result.pgm result.jpg

就个人而言，我会使用 homebrew 安装 ImageMagick。您转到 the homebrew website 并复制 one-liner 并将其粘贴到终端以安装 homebrew。然后你可以安装 ImageMagick:

brew install imagemagick

顺便说一句，如果你想尝试这里的另一个建议，使用 OpenCV，那么就和

一样简单

brew search opencv
brew install homebrew/science/opencv

如果您想要一个小型的 self-contained OpenCV 项目示例，请查看我对另一个问题 here - you can also see how a project like that is possible from the command line with ImageMagick in my other answer 对同一问题的回答。

魔法++

如果您选择使用 homebrew 安装 ImageMagick，您将获得 Magick++，它允许您用 C 和 C++ 编写算法。它非常易于使用，并且可以运行在任何平台上使用，包括 OSX 和 Windows 以及 Linux 所以从这个角度来看它很有吸引力。它还内置了很多很多 image-processing 功能。有一个很好的教程 here, and documentation here.

您的代码将如下所示：

// Read an image from URL
Image url_image("http://www.serverName.com/image.gif");

// Read image from local filesystem
Image local_file_image("my_image.gif"); 

// Modify image
Pixels my_pixel_cache(my_image);
PixelPacket* pixels;
// define the view area that will be accessed via the image pixel cache
int start_x = 10, start_y = 20, size_x = 200, size_y = 100;
// return a pointer to the pixels of the defined pixel cache
pixels = my_pixel_cache.get(start_x, start_y, size_x, size_y);

// set the color of the first pixel from the pixel cache to black (x=10, y=20 on my_image) 
*pixels = Color("black");

// set to green the pixel 200 from the pixel cache:
// this pixel is located at x=0, y=1 in the pixel cache (x=10, y=21 on my_image) 
*(pixels+200) = Color("green");

// now that the operations on my_pixel_cache have been finalized
// ensure that the pixel cache is transferred back to my_image
my_pixel_cache.sync();

// Save results as BMP file
image.write(“result.bmp”);

Apple OSX 选项

另一个完全独立的选项是使用 Apple 提供的用于处理图像的工具 - 它们快速且易于使用，但不适用于 Linux 或 Windows。所以，例如，如果你想

a) 加载 PNG 文件（或 TIFF 或 JPEG，只需更改扩展名）

b) 将其保存为 JPEG 文件

c) 处理单个像素

// Load a PNG file
NSImage * strImage = [[NSImage alloc]initWithContentsOfFile:@"/Users/mark/Desktop/input.png"];

// Save NSImage as JPG
NSData *imageData = [strImage TIFFRepresentation];
NSBitmapImageRep *imageRep = [NSBitmapImageRep imageRepWithData:imageData];
NSDictionary *imageProps = [NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithFloat:1.0] forKey:NSImageCompressionFactor];
imageData = [imageRep representationUsingType:NSJPEGFileType properties:imageProps];
[imageData writeToFile:@"/Users/Mark/Desktop/result.jpg" atomically:YES];

// Access individual pixels
int w=imageRep.pixelsWide;
int h=imageRep.pixelsHigh;
int bps=imageRep.bitsPerSample;

printf("Dimensions: %dx%d\n",w,h);
printf("bps: %d\n",bps);

// Get a pointer to the uncompressed, unencoded pixel data
unsigned char *pixelData = [imageRep bitmapData];

for(int j=0;j<10;j++){
    printf("Pixel %d: %d\n",j,pixelData[j]);
}

当然，您可以采用上面的代码并轻松制作一个小实用程序，将任何文件格式转换为 PGM，然后您可以按照我的第一个建议使用 PGM 格式，而无需安装 ImageMagick - 尽管homebrew.

实际上非常简单

请记住，您可以使用 clang（Apple 的编译器）在单个项目中将 Objective-C（如上例所示）与 C++ 和 C 混合使用，因此您可以继续使用 C，如您在你对我上面给出的任何例子的问题。

如果您不熟悉 OSX 上的开发，您需要前往 AppStore 免费下载 Apple 的 Xcode 以获得编译器和库。那你必须做

xcode-select --install

如果您希望使用 Makefile 和 command-line compilation/linking 进行传统开发，请安装 command-line 工具。

Answer 4

此答案试图演示如何使用 ImageMagick 的 MagickWand API 和 Xcode 进行开发，并且基于 OP 的评论。

安装 ImageMagick 后，启动一个新的 Xcode 命令行 C 项目。在编写任何代码之前，您需要告知 llvm 关于 ImageMagick resources/libraries/etc.

实现这一目标的方法有很多，但这是我能想到的最快的方法。

导航到顶级项目的“构建设置”
在 "All"（不是 "Basic"）下搜索“Other Linker Flags”
在Xcode之外，打开Terminal.app并输入以下内容
- MagickWand-config --ldflags
输入 Terminal.app 的输出作为“其他链接器标志”的值

返回设置搜索；输入“其他 C 标志”
回到Terminal.app运行以下
- MagickWand-config --cflags
输入结果输出作为“其他 C 标志”的值

在文件 main.c 中，您应该注意到 Xcode 立即拾取 MagickWand 命令。

尝试以下操作（需要安装 X11）...

#include <stdio.h>
#include <wand/MagickWand.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    MagickWandGenesis();
    MagickWand * wand;
    wand = NewMagickWand();
    MagickReadImage(wand, "wizard:");
    MagickQuantizeImage(wand, 255, GRAYColorspace, 0, MagickFalse, MagickTrue);
    MagickDisplayImage(wand, ":0");
    wand = DestroyMagickWand(wand);
    MagickWandTerminus();
    return 0;
}

...并构建 + 运行验证。

编辑

要获取每个像素的灰度 (0-255) 值，您可以调用像素迭代器（请参阅 second example here), or export the values。这是一个通过导出动态填充灰度值列表的示例。 .

    // Get image size from wand instance
    size_t width = MagickGetImageWidth(wand);
    size_t height = MagickGetImageHeight(wand);
    size_t total_gray_pixels =  width * height;

    // Allocate memory to hold values (total pixels * size of data type)
    unsigned char * blob = malloc(total_gray_pixels);

    MagickExportImagePixels(wand,      // Image instance
                            0,         // Start X
                            0,         // Start Y
                            width,     // End X
                            height,    // End Y
                            "I",       // Value where "I" = intensity = gray value
                            CharPixel, // Storage type where "unsigned char == (0 ~ 255)
                            blob);     // Destination pointer

    // Dump to stdout
    for (int i = 0; i < total_gray_pixels; i++ ) {
        printf("Gray value @ %lux%lu = %d\n", i % width, i / height, (int)blob[i]);
    }
    /** Example output...
     * Gray value @ 0x0 = 226
     * Gray value @ 1x0 = 189
     * Gray value @ 2x0 = 153
     * Gray value @ 3x0 = 116
     * Gray value @ 4x0 = 80
     * ... etc
     */

C语言读取并显示灰度图像。

Read and display gray scale images in C language.

c

image

imagemagick

grayscale