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C++如何输出图像
2023-07-10 09:41:04 深夜i     --     --
C++ 输出 图像

C++是一个强大的编程语言,可以用于开发各种应用程序,包括图像处理和图像输出。本文将讨论如何使用C++输出图像。

图像的表示

在C++中,图像通常以矩阵形式表示。每个像素都有一个像素值,描述了该像素的亮度或颜色。可以将所有像素的值存储在一个二维数组中,其中第一维表示行数,第二维表示列数。

对于灰度图像,每个像素值通常是介于0和255之间的整数,0表示黑色,255表示白色。对于彩色图像,每个像素通常由三个整数值表示其红、绿和蓝(RGB)成分。

图像输出

图像输出的主要目的是将图像保存为外部文件,以供后续处理或展示。C++支持多种图像输出格式,例如BMP、JPEG、PNG等。下面将介绍如何使用C++输出图像到BMP格式文件。

1. 打开BMP文件

BMP文件是Windows系统中通用的图像文件格式,可以使用C++的fstream库打开和写入BMP文件。


#include <fstream>

// 打开BMP文件

std::ofstream bmp("image.bmp", std::ios::out | std::ios::binary);

2. 写入文件头

BMP文件包含一个文件头,用于描述文件的格式和大小。可以使用以下代码写入BMP文件头:


// BMP文件头结构体

struct BMPHeader {

  char id[2];       // 文件类型标识符,一般为BM(0x42,0x4D)

  unsigned int filesize; // 文件大小,以字节为单位

  short reserved1;    // 保留字段,值为0

  short reserved2;    // 保留字段,值为0

  unsigned int dataoffset;// 数据起始位置相对于文件头的偏移量

  unsigned int headersize;// 位图信息头结构体的大小,一般为40

  int width;       // 图像的宽度,以像素为单位

  int height;       // 图像的高度,以像素为单位

  short planes;      // 目标设备的级别,值为1

  short bitsperpixel;   // 每个像素所占的位数,一般为24

  unsigned int compression;// 压缩类型,一般为0

  unsigned int imagesize;  // 图像大小,以字节为单位,当压缩类型为0时可以设置为0

  int xpixelspermeter;  // 水平分辨率, 每米像素数

  int ypixelspermeter;  // 垂直分辨率, 每米像素数

  unsigned int colorsused;// 实际使用的调色板索引数,0表示使用所有的调色板索引数

  unsigned int importantcolors;// 重要的调色板索引数,0表示所有的调色板索引都重要

};

// 写入BMP文件头

BMPHeader header;

memset(&header, 0, sizeof(header));

header.id[0] = 'B';

header.id[1] = 'M';

header.filesize = sizeof(header) + width * height * 3; // 一个像素3个字节(B、G、R)

header.dataoffset = sizeof(header);

header.headersize = 40;

header.width = width;

header.height = height;

header.planes = 1;

header.bitsperpixel = 24;

header.compression = 0;

header.imagesize = 0;

header.xpixelspermeter = 0;

header.ypixelspermeter = 0;

header.colorsused = 0;

header.importantcolors = 0;

bmp.write((char*)&header, sizeof(header));

3. 写入像素数据

BMP文件的像素数据以行为主序存储,每行以4字节边界对齐。因此,在写入像素数据之前,需要对每行的像素数据进行填充。


// 写入像素数据

for (int i = height - 1; i >= 0; i--)

{

  for (int j = 0; j < width; j++)

  {

    // 写入像素值(B、G、R)

    bmp.write((char*)&pixels[i][j].b, sizeof(unsigned char));

    bmp.write((char*)&pixels[i][j].g, sizeof(unsigned char));

    bmp.write((char*)&pixels[i][j].r, sizeof(unsigned char));

  }

  // 填充4字节边界

  for (int k = 0; k < (4 - (width * 3) % 4) % 4; k++)

  {

    char padding = 0;

    bmp.write(&padding, 1);

  }

}

4. 关闭文件

最后,关闭BMP文件。


// 关闭BMP文件

bmp.close();

完整代码


#include <fstream>

// BMP文件头结构体

struct BMPHeader {

  char id[2];       // 文件类型标识符,一般为BM(0x42,0x4D)

  unsigned int filesize; // 文件大小,以字节为单位

  short reserved1;    // 保留字段,值为0

  short reserved2;    // 保留字段,值为0

  unsigned int dataoffset;// 数据起始位置相对于文件头的偏移量

  unsigned int headersize;// 位图信息头结构体的大小,一般为40

  int width;       // 图像的宽度,以像素为单位

  int height;       // 图像的高度,以像素为单位

  short planes;      // 目标设备的级别,值为1

  short bitsperpixel;   // 每个像素所占的位数,一般为24

  unsigned int compression;// 压缩类型,一般为0

  unsigned int imagesize;  // 图像大小,以字节为单位,当压缩类型为0时可以设置为0

  int xpixelspermeter;  // 水平分辨率, 每米像素数

  int ypixelspermeter;  // 垂直分辨率, 每米像素数

  unsigned int colorsused;// 实际使用的调色板索引数,0表示使用所有的调色板索引数

  unsigned int importantcolors;// 重要的调色板索引数,0表示所有的调色板索引都重要

};

// 图像像素结构体

struct Pixel

  unsigned char r;

  unsigned char g;

  unsigned char b;

;

int main() {

  int width = 640;

  int height = 480;

  Pixel **pixels = new Pixel*[height];

  for (int i = 0; i < height; i++)

  {

    pixels[i] = new Pixel[width];

    for (int j = 0; j < width; j++)

    {

      pixels[i][j].r = 255;

      pixels[i][j].g = 255;

      pixels[i][j].b = 255;

    }

  }

  // 打开BMP文件

  std::ofstream bmp("image.bmp", std::ios::out | std::ios::binary);

  // 写入BMP文件头

  BMPHeader header;

  memset(&header, 0, sizeof(header));

  header.id[0] = 'B';

  header.id[1] = 'M';

  header.filesize = sizeof(header) + width * height * 3; // 一个像素3个字节(B、G、R)

  header.dataoffset = sizeof(header);

  header.headersize = 40;

  header.width = width;

  header.height = height;

  header.planes = 1;

  header.bitsperpixel = 24;

  header.compression = 0;

  header.imagesize = 0;

  header.xpixelspermeter = 0;

  header.ypixelspermeter = 0;

  header.colorsused = 0;

  header.importantcolors = 0;

  bmp.write((char*)&header, sizeof(header));

  // 写入像素数据

  for (int i = height - 1; i >= 0; i--)

  {

    for (int j = 0; j < width; j++)

    {

      // 写入像素值(B、G、R)

      bmp.write((char*)&pixels[i][j].b, sizeof(unsigned char));

      bmp.write((char*)&pixels[i][j].g, sizeof(unsigned char));

      bmp.write((char*)&pixels[i][j].r, sizeof(unsigned char));

    }

    // 填充4字节边界

    for (int k = 0; k < (4 - (width * 3) % 4) % 4; k++)

    {

      char padding = 0;

      bmp.write(&padding, 1);

    }

  }

  // 关闭BMP文件

  bmp.close();

  return 0;

}

以上就是使用C++输出图像的方法,使用C++输出图像可以方便地进行后续的图像处理和展示。

  
  

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