Question

我有一个WPF BitmapImage，它是从.JPG文件加载的，如下所示：

this.m_image1.Source = new BitmapImage(new Uri(path));

我想查询特定点的颜色。例如，像素（65,32）处的RGB值是什么？

我该如何解决这个问题？我采用这种方法：

ImageSource ims = m_image1.Source;
BitmapImage bitmapImage = (BitmapImage)ims;
int height = bitmapImage.PixelHeight;
int width = bitmapImage.PixelWidth;
int nStride = (bitmapImage.PixelWidth * bitmapImage.Format.BitsPerPixel + 7) / 8;
byte[] pixelByteArray = new byte[bitmapImage.PixelHeight * nStride];
bitmapImage.CopyPixels(pixelByteArray, nStride, 0);

虽然我会承认有一些猴子看到，但猴子会继续使用这段代码。无论如何，是否有一种直接的方法来处理这个字节数组以转换为RGB值？

Answer 1

以下是我如何使用多维数组操作C＃中的像素：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct PixelColor
{
  public byte Blue;
  public byte Green;
  public byte Red;
  public byte Alpha;
}

public PixelColor[,] GetPixels(BitmapSource source)
{
  if(source.Format!=PixelFormats.Bgra32)
    source = new FormatConvertedBitmap(source, PixelFormats.Bgra32, null, 0);

  int width = source.PixelWidth;
  int height = source.PixelHeight;
  PixelColor[,] result = new PixelColor[width, height];

  source.CopyPixels(result, width * 4, 0);
  return result;
}

用法：

var pixels = GetPixels(image);
if(pixels[7, 3].Red > 4)
  ...

如果你想更新像素，非常相似的代码可以正常工作，除非你要创建一个WritableBitmap，并使用它：

public void PutPixels(WritableBitmap bitmap, PixelColor[,] pixels, int x, int y)
{
  int width = pixels.GetLength(0);
  int height = pixels.GetLength(1);
  bitmap.WritePixels(new Int32Rect(0, 0, width, height), pixels, width*4, x, y);
}

所以：

var pixels = new PixelColor[4, 3];
pixel[2,2] = new PixelColor { Red=128, Blue=0, Green=255, Alpha=255 };

PutPixels(bitmap, pixels, 7, 7);

请注意，如果位图以不同的格式到达，此代码会将位图转换为Bgra32。这通常很快，但在某些情况下可能是性能瓶颈，在这种情况下，可以修改此技术以更密切地匹配基础输入格式。

<强>更新

由于BitmapSource.CopyPixels不接受二维数组，因此必须在一维和二维之间转换数组。以下扩展方法应该可以解决这个问题：

public static class BitmapSourceHelper
{
#if UNSAFE
  public unsafe static void CopyPixels(this BitmapSource source, PixelColor[,] pixels, int stride, int offset)
  {
    fixed(PixelColor* buffer = &pixels[0, 0])
      source.CopyPixels(
        new Int32Rect(0, 0, source.PixelWidth, source.PixelHeight),
        (IntPtr)(buffer + offset),
        pixels.GetLength(0) * pixels.GetLength(1) * sizeof(PixelColor),
        stride);
  }
#else
  public static void CopyPixels(this BitmapSource source, PixelColor[,] pixels, int stride, int offset)
  {
    var height = source.PixelHeight;
    var width = source.PixelWidth;
    var pixelBytes = new byte[height * width * 4];
    source.CopyPixels(pixelBytes, stride, 0);
    int y0 = offset / width;
    int x0 = offset - width * y0;
    for(int y=0; y<height; y++)
      for(int x=0; x<width; x++)
        pixels[x+x0, y+y0] = new PixelColor
        {
          Blue  = pixelBytes[(y*width + x) * 4 + 0],
          Green = pixelBytes[(y*width + x) * 4 + 1],
          Red   = pixelBytes[(y*width + x) * 4 + 2],
          Alpha = pixelBytes[(y*width + x) * 4 + 3],
        };
  }
#endif
}

这里有两个实现：第一个是快速但使用不安全的代码将IntPtr获取到数组（必须使用/ unsafe选项编译）。第二个是较慢但不需要不安全的代码。我在我的代码中使用了不安全的版本。

WritePixels接受二维数组，因此不需要扩展方法。

Answer 2

我想补充一下Ray的答案，你也可以将PixelColor结构声明为一个联合：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct PixelColor
{
    // 32 bit BGRA 
    [FieldOffset(0)] public UInt32 ColorBGRA;
    // 8 bit components
    [FieldOffset(0)] public byte Blue;
    [FieldOffset(1)] public byte Green;
    [FieldOffset(2)] public byte Red;
    [FieldOffset(3)] public byte Alpha;
}

这样，除了单个字节组件外，您还可以访问UInit32 BGRA（用于快速像素访问或复制）。

Answer 3

结果字节数组的解释取决于源位图的像素格式，但在32位ARGB图像的最简单情况下，每个像素将由字节数组中的四个字节组成。因此将解释第一个像素：

alpha = pixelByteArray[0];
red   = pixelByteArray[1];
green = pixelByteArray[2];
blue  = pixelByteArray[3];

要处理图像中的每个像素，您可能希望创建嵌套循环来遍历行和列，将索引变量递增每个像素中的字节数。

某些位图类型将多个像素组合成一个字节。例如，单色图像将8个像素打包到每个字节中。如果你需要处理每像素24/32位以外的图像（简单的图像），那么我建议找一本涵盖底图二进制结构的好书。

Answer 4

我想改进Ray的回答 - 没有足够的评论。＆gt; :(这个版本具有最好的安全/托管和不安全版本的效率。此外，我已经完成了传递，因为CopyPixels的.Net文档说它是位图的步幅，不是缓冲区。它有误导性，并且可以在函数内部进行计算。由于PixelColor数组必须与位图的步幅相同（能够将其作为单个复制调用执行），因此只需制作一个功能中的新数组也很简单。

    public static PixelColor[,] CopyPixels(this BitmapSource source)
    {
        if (source.Format != PixelFormats.Bgra32)
            source = new FormatConvertedBitmap(source, PixelFormats.Bgra32, null, 0);
        PixelColor[,] pixels = new PixelColor[source.PixelWidth, source.PixelHeight];
        int stride = source.PixelWidth * ((source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8);
        GCHandle pinnedPixels = GCHandle.Alloc(pixels, GCHandleType.Pinned);
        source.CopyPixels(
          new Int32Rect(0, 0, source.PixelWidth, source.PixelHeight),
          pinnedPixels.AddrOfPinnedObject(),
          pixels.GetLength(0) * pixels.GetLength(1) * 4,
              stride);
        pinnedPixels.Free();
        return pixels;
    }

Answer 5

我拿了所有的例子，创造了一个稍好的例子 - 测试过它（唯一的缺陷就是魔法96作为DPI真的让我感到烦恼）

我还比较了这个WPF战术与：

GDI使用Graphics（system.drawing）
通过从GDI32.Dll

对我来说，
这比GDI快x10，比Interop快约15倍。
因此，如果你正在使用WPF - 使用它来更好地获得你的像素颜色。

public static class GraphicsHelpers
{
    public static readonly float DpiX;
    public static readonly float DpiY;

    static GraphicsHelpers()
    {
        using (var g = Graphics.FromHwnd(IntPtr.Zero))
        {
            DpiX = g.DpiX;
            DpiY = g.DpiY;
        }
    }

    public static Color WpfGetPixel(double x, double y, FrameworkElement AssociatedObject)
    {
        var renderTargetBitmap = new RenderTargetBitmap(
            (int)AssociatedObject.ActualWidth,
            (int)AssociatedObject.ActualHeight,
            DpiX, DpiY, PixelFormats.Default);
        renderTargetBitmap.Render(AssociatedObject);

        if (x <= renderTargetBitmap.PixelWidth && y <= renderTargetBitmap.PixelHeight)
        {
            var croppedBitmap = new CroppedBitmap(
                renderTargetBitmap, new Int32Rect((int)x, (int)y, 1, 1));
            var pixels = new byte[4];
            croppedBitmap.CopyPixels(pixels, 4, 0);
            return Color.FromArgb(pixels[3], pixels[2], pixels[1], pixels[0]);
        }
        return Colors.Transparent;
    }
}

Answer 6

如果您只想要一个像素颜色：

using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
...
    public static Color GetPixelColor(BitmapSource source, int x, int y)
    {
        Color c = Colors.White;
        if (source != null)
        {
            try
            {
                CroppedBitmap cb = new CroppedBitmap(source, new Int32Rect(x, y, 1, 1));
                var pixels = new byte[4];
                cb.CopyPixels(pixels, 4, 0);
                c = Color.FromRgb(pixels[2], pixels[1], pixels[0]);
            }
            catch (Exception) { }
        }
        return c;
    }

Answer 7

简单得多。无需复制数据，您可以直接获取。但这是有代价的：指针和unsafe。在特定情况下，请决定对您而言，速度和便利性是否值得（但您可以将图像处理放入其自己的单独的不安全类中，而程序的其余部分不会受到影响）。

var bitmap = new WriteableBitmap(image);
data = (Pixel*)bitmap.BackBuffer;
stride = bitmap.BackBufferStride / 4;
bitmap.Lock();

// getting a pixel value
Pixel pixel = (*(data + y * stride + x));

bitmap.Unlock();

其中

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
protected struct Pixel {
  [FieldOffset(0)]
  public byte B;
  [FieldOffset(1)]
  public byte G;
  [FieldOffset(2)]
  public byte R;
  [FieldOffset(3)]
  public byte A;
}

错误检查（格式是否确实为BGRA，如果不是，则进行处理）将留给读者。

Answer 8

一点点评论：

如果您尝试使用此代码（编辑：由Ray Burns提供），但是获取有关数组排名的错误，请尝试按如下方式编辑扩展方法：

public static void CopyPixels(this BitmapSource source, PixelColor[,] pixels, int stride, int offset, bool dummy)

然后像这样调用CopyPixels方法：

source.CopyPixels(result, width * 4, 0, false);

问题是，当扩展方法与原始方法没有区别时，会调用原始方法。我想这是因为PixelColor[,]也匹配Array。

如果遇到同样的问题，我希望这可以帮到你。

Answer 9

您可以在字节数组中获取颜色分量。首先将32位像素复制到一个数组，然后将其转换为大小为4倍的8位数组

int[] pixelArray = new int[stride * source.PixelHeight];

source.CopyPixels(pixelArray, stride, 0);

// byte[] colorArray = new byte[pixelArray.Length];
// EDIT:
byte[] colorArray = new byte[pixelArray.Length * 4];

for (int i = 0; i < colorArray.Length; i += 4)
{
    int pixel = pixelArray[i / 4];
    colorArray[i] = (byte)(pixel >> 24); // alpha
    colorArray[i + 1] = (byte)(pixel >> 16); // red
    colorArray[i + 2] = (byte)(pixel >> 8); // green
    colorArray[i + 3] = (byte)(pixel); // blue
}

// colorArray is an array of length 4 times more than the actual number of pixels
// in the order of [(ALPHA, RED, GREEN, BLUE), (ALPHA, RED...]

查找BitmapImage的特定像素颜色

9 个答案: