Конвертация bmp изображения в матрицу и обратно для дальнейшей обработки

В данной статье я опишу способ преобразования изображения bmp в матрицу, элементами которой будут значения цветов каждого пикселя.

Каждый пиксель bmp — изображения несет информацию о своем цвете из модели RGB (цветовая модель изображения, которая состоит из трех компонентов R — red, G — green, B — blue). Значение каждой компоненты RGB может быть в пределах 0… 255. Это дает возможность закодировать 255*255*255 цветов.

Значение цвета RGB удобнее хранить в hex формате ( шестнадцатерично ), где значение каждой компоненты находятся в пределах 00… FF. Комбинация 000000 — соответствует черному цвету, FFFFFF — белому.

Для начала работы откроем пространство имен Drawing:

   using System.Drawing ; 

Создадим новый экземпляр класса Bitmap:

  Bitmap bmp = new Bitmap ( " c : \ 1.bmp " ) / / c : \ 1.bmp - адрес изображения 

Для хранения значения цвета пикселя можно создать отдельную структуру, полями которой будут компоненты RGB, но я решил использовать класс Color из пространства имен Drawing. Для получения цвета используем метод GetPixel( x, y ), где x, y — координаты пикселя изображения. Если вы хотите использовать собственную структуру для хранения цвета, а не экземпляр класса Color, тогда для получения отдельной компоненты RGB можно использовать метод bmp.GetPixel(x, y).x, где x – R, G или B.

  Color[,] color = new Color[bmp.Width, bmp.Height];   for (int y = 0; y < bmp.Height; y++)        for (int x = 0; x < bmp.Width; x++)        {           color[x, y] = bmp.GetPixel(x, y);         } 

Для записи значений цветов в файл используем класс StreamWriter. Поскольку элементы R, G, B экземпляра Color имеют тип byte то конвертируем их с помощью метода ToString («X2») в string тип, который будет сохранять hex значения элементов RGB.

StreamWriter steamWriter = new StreamWriter("c:\1.txt");  for (int y = 0; y < bmp.Height; y++)  {       for (int x = 0; x < bmp.Width; x++)       {            steamWriter.Write(color[x, y].R.ToString("X2"));            steamWriter.Write(color[x, y].G.ToString("X2"));            steamWriter.Write(color[x, y].B.ToString("X2") + " ");        }        steamWriter.WriteLine();   }   steamWriter.Close();       

Теперь проведем обратную операцию — конвертируем полученный текстовый файл в изображение.
С помощью StreamReader ми считаем информацию из файла.

  StreamReader txtFile = new StreamReader ( " c : \ 1.txt " ) ;   

Вычисляем ширину и высоту изображения. Поскольку каждый пиксель занимает 6 символов и 1 пропуск, а в конце пропуска нет, то для вычисления ширины используем следующую формулу:

   temp = txtFile.ReadLine ();    width = ( temp.Length + 1) / 7 ;   

Высота изображения — это количество строк в файле:
   

   while (! txtFile.EndOfStream )    {           txtFile.ReadLine ();           height++;     }     height++;        

Передвигаем указатель считывания в файле на начало:

   txtFile.DiscardBufferedData ();    

Создаем новый экземпляр класса Bitmap:

   Bitmap bmp2 = new Bitmap ( width , height ) ;    

С помощью метода split разделяем элементы матрицы. Объявляем три переменных типа byte — R, G, B. С помощью методов Parse и Substring выделяем отдельно элементы цвета.

Для заполнения пикселя в изображение данным цветом используем метод SetPixel ( j, i, Color.FromArgb ( R, G, B )), где j, i — координаты изображения, Color.FromArgb ( R, G, B ) — метод который создает структуру Color.

   for ( int i = 0 ; i < height ; i + +)    {           temp = txtFile2.ReadLine ();           string [ ] substring = temp.Split (' ');             for ( int j = 0 ; j < width ; j + +)            {                 R = byte.Parse ( substring [ j ] . Substring ( 0 , 2 ) ,                         System.Globalization.NumberStyles.HexNumber )                 G = byte.Parse ( substring [ j ] . Substring ( 2 , 2 ) ,                         System.Globalization.NumberStyles.HexNumber )                  B = byte.Parse ( substring [ j ] . Substring ( 4 , 2 ) ,                          System.Globalization.NumberStyles.HexNumber )                  bmp2.SetPixel ( j , i , Color.FromArgb ( R , G , B )) ;              }       } 

Теперь можно сохранить изображения. Если работаете в WindowsForm можете использовать класс SaveFileDialog:

   SaveFileDialog saveImage = new SaveFileDialog ();     saveImage.Filter = " bmp files (*. bmp ) | * . bmp | All files (*. * )                        | * . * " ;     saveImage.ShowDialog ();     bmp2.Save (saveImage.FileName);