Question

我想在C中加载灰度图像，预处理它然后显示修改后的图像。我的问题是：

用C语言导入灰度图像（jpeg，png格式）的正确方法是什么？

在问这个问题之前我自己搜索。

1- fread或文件管理，我们可以读取图像，但数据将被加密（压缩），我想要每个像素的灰度值（0-255）。

2-有一个API ImageMagick可能会有所帮助，但是Mac OS X存在安装问题。

我已经在python和matlab中完成了图像处理，但对C语言却一无所知。

谢谢

Answer 1

你有很多选择，但我会从最简单和最不集成的OSX开始，逐步与OSX集成。

最简单的选项

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Portable Greymap（PGM）格式，因为这是最简单的读写，并且可以与其他格式轻松互换。没有压缩，DCT，量化，颜色空间，EXIF数据 - 只是带有简单标题的数据。文档为here。

基本上PGM文件如下所示：

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）和灰色图。然后下一行表示它是24像素宽，7像素高，最亮像素是15.非常简单的读写。您可以将P2更改为P5并以二进制形式写入MAXVAL之后的所有内容以节省空间。

现在您可以在程序外部使用ImageMagick将JPEG，PNG，GIF，TIFF文件转换为PGM，而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格式创建结果输出文件后，只需反转参数即可将其转换为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并复制单行并将其粘贴到终端以安装homebrew。然后你可以用：

安装ImageMagick

brew install imagemagick

顺便说一下，如果你想尝试使用OpenCV的其他建议，那么就像

一样简单

brew search opencv
brew install homebrew/science/opencv

如果你想要一个小的，自包含的一个小OpenCV项目的例子，看看我对另一个问题here的回答 - 你也可以看到这样的项目如何从命令行得到ImageMagick在我的另一个answer中提出同样的问题。

<强> Magick ++

如果您选择使用homebrew安装ImageMagick，您将获得Magick ++，这将允许您使用C和C ++编写算法。它非常易于使用，可以在任何平台上运行，包括OSX，Windows和Linux，因此从这个角度来看它很有吸引力。它还内置了许多图像处理功能。有一个很好的教程here和文档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提供的工具来操作图像 - 它们快速且易于使用，但不能在Linux或Windows上运行。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）将其另存为JPEG文件

c）处理各个像素

// 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，您可以使用上面的代码并轻松制作一个将任何文件格式转换为PGM的小工具，然后您可以使用我的第一个使用PGM格式的建议，而不需要安装ImageMagick - 尽管它是用homebrew实际上很简单。

请记住，您可以使用clang（Apple的编译器）将Objective-C（如上例所示）与C ++和C混合在一个项目中，因此您可以在C中继续使用任何我上面给出的例子。

如果您不熟悉在OSX上开发，则需要访问AppStore并免费下载Apple的Xcode以获取编译器和库。那你必须做

xcode-select --install

如果您希望使用Makefile和命令行编译/链接进行传统开发，请安装命令行工具。

Answer 2

这个答案试图演示如何使用Xcode开发ImageMagick的MagickWand API，并基于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，您需要告诉llvm有关ImageMagick资源/库/等的信息。

有许多方法可以实现这一目标，但这是我能想到的最快的方法。

导航至顶级项目的“构建设置”
在“全部”（非“基本”）下搜索“其他链接标记”
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“其他链接标记”的值

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

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

尝试以下方法（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+运行以验证。

修改的

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）或export the values。以下是通过导出...

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
     */

Answer 3

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个套餐

Answer 4

对Mac没有太多经验，但我对OpenCV有很多了解。现在授予许多OpenCV使用C ++（这可能是也可能不是问题）但是它肯定支持你想做的一切以及更多。很容易使用有很多有用的维基和非常好的社区。

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

链接到某些OpenCV wiki：http://opencv.org/documentation.html

编辑：我还应该提到旧版本的OpenCV在C中，如果你选择使用C路线，仍然支持很多功能。

用C语言读取和显示灰度图像。

4 个答案: