基本影像資料型態和格式轉換－天天向上

(一) Bitmap

1. 先new一塊Bitmap格式記憶體

2. 再利用SetPixel(…) 設定像素, 這是比較沒有效率但卻簡單直覺的函式!

private static void BitmapBW()
        {
            Bitmap source = new Bitmap(3000, 2000, PixelFormat.Format32bppArgb);
            for (int h = 0; h < source.Height; h++)
                for (int w = 0; w < source.Width; w++)
                {
                    source.SetPixel(w, h, Color.White);
                }
        }

測試效能

3. 利用MemoryStream加速

3.1 bmp.Save 成MemorStream串流形式

3.2 再利用byte[] byteArray 參考 ms.ToArray()

3.3 接著就可以利用一維陣列設定像素, 前54 bytes為header information

3.4 利用byteArray初始化MemoryStream變數ms

3.5 MemoryStream資料也可以初始化Bitmap物件

private static void BitmapMatrixToArray()
{
    Bitmap bmp = new Bitmap(3000, 2000);
    //------------------------------------
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    bmp.Save(ms, ImageFormat.Bmp);
    byte[] byteArray = ms.ToArray();
    int len = bmp.Width*bmp.Height;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        byteArray[54 + i] = 255;
    }
    //------------------------------------
    ms = new MemoryStream(byteArray);
    bmp = new Bitmap(ms);
}

測試效能, 一維陣列速度果然快

4. BitmapData 二維陣列操作Bitmap, 速度較一維陣列差一些

4.1 bmp.LockBits 第一個參數相當於ROI(感興趣區域)

4.2 利用IntPtr 指標方式指向該ROI的起始記憶體位址

4.3 資料32bppArgb, 第一個為透明度alpha, 接下三個分別為RGB

private static void ImagePtr()
       {
           Bitmap bmp = new Bitmap(3000, 2000,PixelFormat.Format32bppArgb);
           BitmapData bmpData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);
           IntPtr bmpScan = bmpData.Scan0;
           unsafe
           {
               byte* ptr = (byte*)bmpScan.ToPointer();
               int i, j;
               
               for(j=0; j<bmp.Height; j++)
                   for (i = 0; i < bmp.Width; i++)
                   {
                       ptr[0] = 255;
                       ptr++;
                       ptr[0] = 255;
                       ptr++;
                       ptr[0] = 255;
                       ptr++;
                       ptr[0] = 255;
                       ptr++;
                       /*
                       *(ptr++) = 255;   // A
                       *(ptr++) = 255;   // R
                       *(ptr++) = 255;   // G
                       *(ptr++) = 255;   // B
                       */
                   }
           }
       }

測試效能

(二) Image<Bgr, byte> <----Emgu CV彩色影像格式

1. 先new一塊彩色影像

2. 支援陣列索引方式直接設定像素

private static void EmguCVImageBW()
        {
            Image<Bgr, byte> img = new Image<Bgr,byte>(3000,2000);
            Bgr color = new Bgr(255, 255, 255);
            for (int h = 0; h < img.Height; h++)
                for (int w = 0; w < img.Width; w++)
                {
                    img[h, w] = color;
                }
        }

測試效能

3. 利用Parrell 迴圈加速

private static void ParallelBW()
   {
        Image<Bgr, byte> img = new Image<Bgr,byte>(3000,2000);
        Bgr color = new Bgr(255, 255, 255);
        Parallel.For(0, img.Height, h =>
        {
            Parallel.For(0, img.Width, w =>
            {
                img[h, w] = color; 
            });
        });
   }

測試效能

4. 試試看另一種 img.Data[i, j, channel]寫法

private static void ImageData()
      {
          Image<Bgr, byte> img = new Image<Bgr, byte>(3000, 2000);
          int i, j;
          for(j=0; j<img.Height; j++)
              for (i = 0; i < img.Width; i++)
              {
                  img.Data[j, i, 0] = 255;
                  img.Data[j, i, 1] = 255;
                  img.Data[j, i, 2] = 255;
              }
      }

測試效能, 基本上img.Data[i, j, channel]和

img[i, j].Blue

img[i, j].Green

img[i, j].Red 效能差不多慢

5. MIplImage +指標方式

5.1 在C#用到指標就常看到 Marshal

private static void ImageData2()
{
    Image<Bgr, byte> img = new Image<Bgr, byte>(3000, 2000);
    MIplImage iplImage = (MIplImage)Marshal.PtrToStructure(img.Ptr, typeof(MIplImage));
    unsafe
    {
        int i, j;
        byte* ptr = (byte*)iplImage.ImageData;
        int hei = img.Height;
        int wid = img.Width;
        for (j = 0; j < hei; j++)
            for (i = 0; i < wid; i++)
            {
                ptr[0] = 255;
                ptr++;
                ptr[0] = 255;
                ptr++;
                ptr[0] = 255;
                ptr++;
            }
    }
}

測試效能: 很棒

6. MCvMat+指標方式

6.1 一樣是用Marshal.PtrToStructure

private static void ImageData3()
        {
            Image<Bgr, byte> img = new Image<Bgr, byte>(3000, 2000);
            MCvMat mImg = (MCvMat)Marshal.PtrToStructure(img.Mat.Ptr, typeof(MCvMat));
            unsafe
            {
                int i, j;
                byte* ptr =(byte*)mImg.Data.ToPointer();
                int hei = img.Height;
                int wid = img.Width;
                for (j = 0; j < hei; j++)
                    for (i = 0; i < wid; i++)
                    {
                        ptr[0] = 255;
                        ptr++;
                        ptr[0] = 255;
                        ptr++;
                        ptr[0] = 255;
                        ptr++;
                    }
            
            }
        }