通过我这些天用C++读写bmp图像的经历,摸索再摸索,终于对bmp文件的结构、操作有了一定的了解,下面就大概介绍bmp图片纯C++的读取、旋转和保存的实现过程。
要用C++读取bmp图片文件,首先要弄清楚bmp格式图片文件的结构。可以参考这篇文章:http://blog.csdn.net/xiajun07061225/article/details/5813726
有几点需要注意的是:
在读取bmp图片的时候,一定要注意内存对齐的问题,譬如文件头,否则无法读取出正确结果。
关于图片的像素数据,每一行的像素的字节数必须是4的整数倍。如果不是,则需要补齐。一般来说,bmp图像文件的数据是从下到上,从左到右的。即从文件中最先读到的是图像最下面一行的左边第一个像素,然后是坐标第二个.....接下来是倒数第二行的第一个像素。
采用的编译环境是VS2008。
关于图像旋转,并不难。只需要搞清楚像素坐标变换公式就行。我以图像的中心点为坐标原点。先把像素在目标图像中的位置变化为坐标系中的位置,做旋转变换求出变换之前的在坐标系中的坐标,再变换为子啊图片中的位置。
公式:(x1,y1)是变换之前的坐标系中的坐标,(x2,y2)是变换之后的坐标系中的坐标。angle为逆时针旋转的角度数。
x1 = cos(angle)*x2-sin(angle)*y2;
y1 = sin(angle)*x2-cos(angle)*y2;
我的代码分为两个版本:灰度图的和彩色图的。
灰度图:
灰度图是只含亮度信息,不含彩色信息的图像。bmp格式文件中并没有灰度图这个概念,但是我们很容易地用bmp文件来表示灰度图。方法是用256色的调色板,只不过这个调色板有点特殊,每一项的RGB值都是相同的,从(0,0,0),(1,1,1),...,一直到(255,255,255)。这样,灰度图就可以用256色图来表示了。其图像数据就是调色板索引值,也就是实际的RGB的亮度值。另外因为是256色的调色板,所以图像数据中的一个字节代表一个像素。如果是彩色的256色图,图像处理后可能会产生不属于这256色的颜色,所以,图像处理一般采用灰度图。这也可以更好地将重点放在算法上。
下面是灰度图旋转代码,能处理任意尺寸的bmp灰度图,以及旋转任意角度(逆时针)。
代码包括两个文件:BmpRot.h和BmpRot.cpp
BmpRot.h:
- typedef unsigned char BYTE;
- typedef unsigned short WORD;
- typedef unsigned int DWORD;
- typedef long LONG;
- //位图文件头定义;
- //其中不包含文件类型信息(由于结构体的内存结构决定,
- //要是加了的话将不能正确读取文件信息)
- typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{
- //WORD bfType;//文件类型,必须是0x424D,即字符“BM”
- DWORD bfSize;//文件大小
- WORD bfReserved1;//保留字
- WORD bfReserved2;//保留字
- DWORD bfOffBits;//从文件头到实际位图数据的偏移字节数
- }BITMAPFILEHEADER;
- typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
- DWORD biSize;//信息头大小
- LONG biWidth;//图像宽度
- LONG biHeight;//图像高度
- WORD biPlanes;//位平面数,必须为1
- WORD biBitCount;//每像素位数
- DWORD biCompression; //压缩类型
- DWORD biSizeImage; //压缩图像大小字节数
- LONG biXPelsPerMeter; //水平分辨率
- LONG biYPelsPerMeter; //垂直分辨率
- DWORD biClrUsed; //位图实际用到的色彩数
- DWORD biClrImportant; //本位图中重要的色彩数
- }BITMAPINFOHEADER; //位图信息头定义
- typedef struct tagRGBQUAD{
- BYTE rgbBlue; //该颜色的蓝色分量
- BYTE rgbGreen; //该颜色的绿色分量
- BYTE rgbRed; //该颜色的红色分量
- BYTE rgbReserved; //保留值
- }RGBQUAD;//调色板定义
- //像素信息
- typedef struct tagIMAGEDATA
- {
- BYTE blue;
- //BYTE green;
- //BYTE red;
- }IMAGEDATA;
BmpRot.cpp:
- #include <stdio.h>
- #include "BmpRot.h"
- #include "stdlib.h"
- #include "math.h"
- #include <iostream>
- #define PI 3.14159//圆周率宏定义
- #define LENGTH_NAME_BMP 30//bmp图片文件名的最大长度
- using namespace std;
- //变量定义
- BITMAPFILEHEADER strHead;
- RGBQUAD strPla[256];//256色调色板
- BITMAPINFOHEADER strInfo;
- //显示位图文件头信息
- void showBmpHead(BITMAPFILEHEADER pBmpHead){
- cout<<"位图文件头:"<<endl;
- cout<<"文件大小:"<<pBmpHead.bfSize<<endl;
- cout<<"保留字_1:"<<pBmpHead.bfReserved1<<endl;
- cout<<"保留字_2:"<<pBmpHead.bfReserved2<<endl;
- cout<<"实际位图数据的偏移字节数:"<<pBmpHead.bfOffBits<<endl<<endl;
- }
- void showBmpInforHead(tagBITMAPINFOHEADER pBmpInforHead){
- cout<<"位图信息头:"<<endl;
- cout<<"结构体的长度:"<<pBmpInforHead.biSize<<endl;
- cout<<"位图宽:"<<pBmpInforHead.biWidth<<endl;
- cout<<"位图高:"<<pBmpInforHead.biHeight<<endl;
- cout<<"biPlanes平面数:"<<pBmpInforHead.biPlanes<<endl;
- cout<<"biBitCount采用颜色位数:"<<pBmpInforHead.biBitCount<<endl;
- cout<<"压缩方式:"<<pBmpInforHead.biCompression<<endl;
- cout<<"biSizeImage实际位图数据占用的字节数:"<<pBmpInforHead.biSizeImage<<endl;
- cout<<"X方向分辨率:"<<pBmpInforHead.biXPelsPerMeter<<endl;
- cout<<"Y方向分辨率:"<<pBmpInforHead.biYPelsPerMeter<<endl;