bmpファイルのピクセル値を読み取る

Question

24ビットのカラー値を読み取るにはどうすればよいですかBMP WindowsのCまたはC++のすべてのピクセル[h * w]の画像[サードパーティライブラリなしの方が良い]。Dev-C++
画像の読み取りに取り組んだことがなく、グーグルの後でSO）になったので、実際に機能しているコードは本当にありがたいです。 ]。

Answer 1

あなたはこれを試すことができます：

_unsigned char* readBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");
    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width = *(int*)&info[18];
    int height = *(int*)&info[22];

    int size = 3 * width * height;
    unsigned char* data = new unsigned char[size]; // allocate 3 bytes per pixel
    fread(data, sizeof(unsigned char), size, f); // read the rest of the data at once
    fclose(f);

    for(i = 0; i < size; i += 3)
    {
            unsigned char tmp = data[i];
            data[i] = data[i+2];
            data[i+2] = tmp;
    }

    return data;
}
_

これでdataにはピクセルの（R、G、B）値が含まれるはずです。ピクセル（i、j）の色は、data[3 * (i * width + j)]、data[3 * (i * width + j) + 1]およびdata[3 * (i * width + j) + 2]に格納されます。

最後の部分では、ウィンドウがカラー値を（R、G、B）ではなく（B、G、R）トリプルとして格納するため、最初と3番目のピクセル間の交換が行われます。

Answer 2

パディング修正後のreadBMP関数のコード：

unsigned char* ReadBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");

    if(f == NULL)
        throw "Argument Exception";

    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width = *(int*)&info[18];
    int height = *(int*)&info[22];

    cout << endl;
    cout << "  Name: " << filename << endl;
    cout << " Width: " << width << endl;
    cout << "Height: " << height << endl;

    int row_padded = (width*3 + 3) & (~3);
    unsigned char* data = new unsigned char[row_padded];
    unsigned char tmp;

    for(int i = 0; i < height; i++)
    {
        fread(data, sizeof(unsigned char), row_padded, f);
        for(int j = 0; j < width*3; j += 3)
        {
            // Convert (B, G, R) to (R, G, B)
            tmp = data[j];
            data[j] = data[j+2];
            data[j+2] = tmp;

            cout << "R: "<< (int)data[j] << " G: " << (int)data[j+1]<< " B: " << (int)data[j+2]<< endl;
        }
    }

    fclose(f);
    return data;
}

Answer 3

これは、C++バージョンの回答です。

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <array>
#include <vector>
#include <iterator>

std::vector<char> readBMP(const std::string &file)
{
    static constexpr size_t HEADER_SIZE = 54;

    std::ifstream bmp(file, std::ios::binary);

    std::array<char, HEADER_SIZE> header;
    bmp.read(header.data(), header.size());

    auto fileSize = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[2]);
    auto dataOffset = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[10]);
    auto width = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[18]);
    auto height = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[22]);
    auto depth = *reinterpret_cast<uint16_t *>(&header[28]);

    std::cout << "fileSize: " << fileSize << std::endl;
    std::cout << "dataOffset: " << dataOffset << std::endl;
    std::cout << "width: " << width << std::endl;
    std::cout << "height: " << height << std::endl;
    std::cout << "depth: " << depth << "-bit" << std::endl;

    std::vector<char> img(dataOffset - HEADER_SIZE);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    auto dataSize = ((width * 3 + 3) & (~3)) * height;
    img.resize(dataSize);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    char temp = 0;

    for (auto i = dataSize - 4; i >= 0; i -= 3)
    {
        temp = img[i];
        img[i] = img[i+2];
        img[i+2] = temp;

        std::cout << "R: " << int(img[i] & 0xff) << " G: " << int(img[i+1] & 0xff) << " B: " << int(img[i+2] & 0xff) << std::endl;
    }

    return img;
}

Answer 4

ピクセルあたり24ビットのbmpファイルで機能するBitMapクラスを作成しました。 bmpに互換性がない場合は、関連するエラーが発生するはずです。

これは、ほぼ正確に Wikipediaの記事 に従います。 （1つの問題は、255より大きいピクセル配列オフセットを持つファイルでは機能しないことです。これはコードに記載されており、簡単に修正できるはずです。）

Mspaintで作成したbmpファイルでこれを使用しています。

ここに使用例があります

example.cpp

#include "bmp.h"

int main() {
    // load the file. The constructor now does most of the work
    BitMap example_bmp("examplefile.bmp"); 

    // get the vector <R,G,B> for the pixel at (1,1)
    std::vector<unsigned int> example_vector = example_bmp.getPixel(1,1); 
}

example_vectorには、画像の上から下に向かってインデックスが付けられた座標（1,1）のピクセルのrgb（この順序で）値が含まれています。インデックスは0から始まります。Wikipediaの例を参照してください。

ヘッダーファイルは次のとおりです。

#ifndef BMP_H
#define BMP_H

#include <iostream>
#include <vector>
#include <fstream>
class BitMap {

    private:
        unsigned char m_bmpFileHeader[14];
        unsigned int m_pixelArrayOffset;
        unsigned char m_bmpInfoHeader[40];

        int m_height;
        int m_width;
        int m_bitsPerPixel;

        int m_rowSize;
        int m_pixelArraySize;

        unsigned char* m_pixelData;

        char * m_copyname;
        const char * m_filename;
    public:
        BitMap(const char * filename);
        ~BitMap();

        std::vector<unsigned int> getPixel(int i,int j);

        void makeCopy(char * filename);
        void writePixel(int i,int j, int R, int G, int B);

        void swapPixel(int i, int j, int i2, int j2);

        void dispPixelData();

        int width() {return m_width;}
        int height() {return m_height;}

        int vd(int i, int j);
        int hd(int i, int j);

        bool isSorted();
};

BitMap::BitMap( const char * filename) {

    using namespace std;

    m_filename = filename;

    ifstream inf(filename);
    if(!inf) {
        cerr<<"Unable to open file: "<<filename<<"\n";
    }



    //unsigned char m_bmpFileHeader[14];
    unsigned char a;
    for(int i =0;i<14;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_bmpFileHeader[i] = a;
    }
    if(m_bmpFileHeader[0]!='B' || m_bmpFileHeader[1]!='M') {
        cerr<<"Your info header might be different!\nIt should start with 'BM'.\n";
    }

    /*
        THE FOLLOWING LINE ONLY WORKS IF THE OFFSET IS 1 BYTE!!!!! (it can be 4 bytes max)
        That should be fixed now. 
        old line was
        m_pixelArrayOffset = m_bmpFileHeader[10];
    */
    unsigned int * array_offset_ptr = (unsigned int *)(m_bmpFileHeader + 10);
    m_pixelArrayOffset = *array_offset_ptr;


    if( m_bmpFileHeader[11] != 0 || m_bmpFileHeader[12] !=0 || m_bmpFileHeader[13] !=0 ) {
        std::cerr<< "You probably need to fix something. bmp.h("<<__LINE__<<")\n";
    }



    //unsigned char m_bmpInfoHeader[40];
    for(int i=0;i<40;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_bmpInfoHeader[i]=a;
    }

    int * width_ptr = (int*)(m_bmpInfoHeader+4);
    int * height_ptr = (int*)(m_bmpInfoHeader+8);

    m_width = *width_ptr;
    m_height = *height_ptr;

    printf("W: %i, H: %i", m_width, m_height);

    m_bitsPerPixel = m_bmpInfoHeader[14];
    if(m_bitsPerPixel!=24) {
        cerr<<"This program is for 24bpp files. Your bmp is not that\n";
    }
    int compressionMethod = m_bmpInfoHeader[16];
    if(compressionMethod!=0) {
        cerr<<"There's some compression stuff going on that we might not be able to deal with.\n";
        cerr<<"Comment out offending lines to continue anyways. bpm.h line: "<<__LINE__<<"\n";
    }


    m_rowSize = int( floor( (m_bitsPerPixel*m_width + 31.)/32 ) ) *4;
    m_pixelArraySize = m_rowSize* abs(m_height);

    m_pixelData = new unsigned char [m_pixelArraySize];

    inf.seekg(m_pixelArrayOffset,ios::beg);
    for(int i=0;i<m_pixelArraySize;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_pixelData[i]=a; 
    }



}

BitMap::~BitMap() {
    delete[] m_pixelData;
}

void BitMap::dispPixelData() {
    for(int i=0;i<m_pixelArraySize;i++) {
        std::cout<<(unsigned int)m_pixelData[i]<<" ";   
    }
    std::cout<<"\n";
}

// output is in rgb order.
std::vector<unsigned int> BitMap::getPixel(int x, int y) {
    if(x<m_width && y<m_height) {
        std::vector<unsigned int> v;
        v.Push_back(0);
        v.Push_back(0);
        v.Push_back(0);

        y = m_height -1- y; //to flip things
        //std::cout<<"y: "<<y<<" x: "<<x<<"\n";
        v[0] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+2 ] ); //red
        v[1] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+1 ] ); //greed
        v[2] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+0 ] ); //blue


        return v;
    }
    else {std::cerr<<"BAD INDEX\n";std::cerr<<"X: "<<x<<" Y: "<<y<<"\n";}
}

void BitMap::makeCopy(char * filename) {
    std::ofstream copyfile(filename);
    std::ifstream infile(m_filename);
    m_copyname = filename;

    unsigned char c;
    while(infile) {
        infile>>c;
        copyfile<<c;
    }
}

// changes the file
void BitMap::writePixel(int x,int y, int R, int G, int B) {
    std::fstream file(m_filename);
    y = m_height -1- y; // to flip things.
    int blueOffset = m_pixelArrayOffset+m_rowSize*y+3*x+0;

    // writes to the file
    file.seekg(blueOffset,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)B;
    file.seekg(blueOffset+1,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)G;
    file.seekg(blueOffset+2,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)R;

    // edits data in pixelData array 
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+2] = (unsigned char)R;
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+1] = (unsigned char)G;
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+0] = (unsigned char)B;
}

// changes the file
void BitMap::swapPixel(int i, int j, int i2, int j2) {
    std::vector<unsigned int> p1 = (*this).getPixel(i,j);

    std::vector<unsigned int> p2 = (*this).getPixel(i2,j2);

    (*this).writePixel(i,j,p2[0],p2[1],p2[2]);
    (*this).writePixel(i2,j2,p1[0],p1[1],p1[2]);

}
#endif

Answer 5

まだ十分なstackoverflow担当者がいないため、トップレベルの回答についてコメントすることはできませんが、その実装に関する非常に重大なバグを1つ指摘したいと思います。

一部のビットマップは負の高さで書き込むことができるため、画像データバッファーを割り当てようとすると、コードがstd::bad_alloc。高さが負のビットマップは、画像データが従来の下部から上部ではなく上部から下部に格納されることを意味します。したがって、トップレベルの回答の少し優れたバージョンは次のとおりです（エンディアンとバイトサイズが異なるシステムの移植性はまだ含まれていません）。

unsigned char* readBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");
    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width, height;
    memcpy(&width, info + 18, sizeof(int));
    memcpy(&height, info + 22, sizeof(int));

    int heightSign = 1;
    if (height < 0){
        heightSign = -1;
    }

    int size = 3 * width * abs(height);
    unsigned char* data = new unsigned char[size]; // allocate 3 bytes per pixel
    fread(data, sizeof(unsigned char), size, f); // read the rest of the data at once
    fclose(f);

    if(heightSign == 1){
        for(i = 0; i < size; i += 3)
        {
            //code to flip the image data here....
        }
    }
    return data;
}

Answer 6

最初にビットマップヘッダーを読み取る必要があります。ビットマップヘッダーにあるデータオフセットに到達し、ピクセルを1行ずつ読み取った後、bmpファイル形式のパディングに注意してください。

msdnを見てください http://msdn.Microsoft.com/en-us/library/aa452883.aspx

http://msdn.Microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd318229（v = vs.85）.aspx

Answer 7

シンプルなOS移植性のあるPythonソリューションは Pythonで指定されたピクセルのRGB値を読み取るにはどうすればよいですか？ で提供されます。複数の画像形式に適応します。パディングなどの。