c++ - pixeles - leer el valor de píxel en el archivo bmp

como leer un archivo bmp

Question

¿Cómo puedo leer el valor del color de las imágenes BMP de 24 bits en todos los píxeles [h * w] en C o C ++ en Windows [mejor sin una biblioteca de terceros]? Tengo Dev-C ++
Un código de trabajo será muy apreciado ya que nunca he trabajado en lectura de imágenes y he llegado a SO después de buscar en Google [si puedes google mejor que yo, por favor proporciona un enlace].

Answer 1

Aquí hay una versión funcional de C ++ de la respuesta:

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <array>
#include <vector>
#include <iterator>

std::vector<char> readBMP(const std::string &file)
{
    static constexpr size_t HEADER_SIZE = 54;

    std::ifstream bmp(file, std::ios::binary);

    std::array<char, HEADER_SIZE> header;
    bmp.read(header.data(), header.size());

    auto fileSize = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[2]);
    auto dataOffset = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[10]);
    auto width = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[18]);
    auto height = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[22]);
    auto depth = *reinterpret_cast<uint16_t *>(&header[28]);

    std::cout << "fileSize: " << fileSize << std::endl;
    std::cout << "dataOffset: " << dataOffset << std::endl;
    std::cout << "width: " << width << std::endl;
    std::cout << "height: " << height << std::endl;
    std::cout << "depth: " << depth << "-bit" << std::endl;

    std::vector<char> img(dataOffset - HEADER_SIZE);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    auto dataSize = ((width * 3 + 3) & (~3)) * height;
    img.resize(dataSize);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    char temp = 0;

    for (auto i = dataSize - 4; i >= 0; i -= 3)
    {
        temp = img[i];
        img[i] = img[i+2];
        img[i+2] = temp;

        std::cout << "R: " << int(img[i] & 0xff) << " G: " << int(img[i+1] & 0xff) << " B: " << int(img[i+2] & 0xff) << std::endl;
    }

    return img;
}

Answer 2

Código de la función readBMP después de la corrección de relleno:

unsigned char* ReadBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");

    if(f == NULL)
        throw "Argument Exception";

    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width = *(int*)&info[18];
    int height = *(int*)&info[22];

    cout << endl;
    cout << "  Name: " << filename << endl;
    cout << " Width: " << width << endl;
    cout << "Height: " << height << endl;

    int row_padded = (width*3 + 3) & (~3);
    unsigned char* data = new unsigned char[row_padded];
    unsigned char tmp;

    for(int i = 0; i < height; i++)
    {
        fread(data, sizeof(unsigned char), row_padded, f);
        for(int j = 0; j < width*3; j += 3)
        {
            // Convert (B, G, R) to (R, G, B)
            tmp = data[j];
            data[j] = data[j+2];
            data[j+2] = tmp;

            cout << "R: "<< (int)data[j] << " G: " << (int)data[j+1]<< " B: " << (int)data[j+2]<< endl;
        }
    }

    fclose(f);
    return data;
}

Answer 3

Creé una clase BitMap que funciona para archivos bmp que tienen 24 bits por píxel. Si el bmp no es compatible, deberías obtener un error relevante.

Sigue casi exactamente con el artículo de Wikipedia . (El único problema es que no funciona con archivos que tienen una compensación de matriz de píxeles que es mayor que 255. Esto se observa en el código y debe ser fácil de reparar).

He estado usando esto con archivos bmp creados por mspaint.

Aquí hay un ejemplo de uso

ejemplo.cpp

#include "bmp.h"

int main() {
    // load the file. The constructor now does most of the work
    BitMap example_bmp("examplefile.bmp"); 

    // get the vector <R,G,B> for the pixel at (1,1)
    std::vector<unsigned int> example_vector = example_bmp.getPixel(1,1); 
}

example_vector ahora contiene los valores de rgb (en ese orden) del píxel en la coordenada (1,1) indexados desde la parte superior de la imagen, descendiendo. Los índices comienzan en 0. Vea los ejemplos de Wikipedia.

Aquí está el archivo de encabezado:

#ifndef BMP_H
#define BMP_H

#include <iostream>
#include <vector>
#include <fstream>
class BitMap {

    private:
        unsigned char m_bmpFileHeader[14];
        unsigned int m_pixelArrayOffset;
        unsigned char m_bmpInfoHeader[40];

        int m_height;
        int m_width;
        int m_bitsPerPixel;

        int m_rowSize;
        int m_pixelArraySize;

        unsigned char* m_pixelData;

        char * m_copyname;
        const char * m_filename;
    public:
        BitMap(const char * filename);
        ~BitMap();

        std::vector<unsigned int> getPixel(int i,int j);

        void makeCopy(char * filename);
        void writePixel(int i,int j, int R, int G, int B);

        void swapPixel(int i, int j, int i2, int j2);

        void dispPixelData();

        int width() {return m_width;}
        int height() {return m_height;}

        int vd(int i, int j);
        int hd(int i, int j);

        bool isSorted();
};

BitMap::BitMap( const char * filename) {

    using namespace std;

    m_filename = filename;

    ifstream inf(filename);
    if(!inf) {
        cerr<<"Unable to open file: "<<filename<<"/n";
    }



    //unsigned char m_bmpFileHeader[14];
    unsigned char a;
    for(int i =0;i<14;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_bmpFileHeader[i] = a;
    }
    if(m_bmpFileHeader[0]!=''B'' || m_bmpFileHeader[1]!=''M'') {
        cerr<<"Your info header might be different!/nIt should start with ''BM''./n";
    }

    /*
        THE FOLLOWING LINE ONLY WORKS IF THE OFFSET IS 1 BYTE!!!!! (it can be 4 bytes max)
        That should be fixed now. 
        old line was
        m_pixelArrayOffset = m_bmpFileHeader[10];
    */
    unsigned int * array_offset_ptr = (unsigned int *)(m_bmpFileHeader + 10);
    m_pixelArrayOffset = *array_offset_ptr;


    if( m_bmpFileHeader[11] != 0 || m_bmpFileHeader[12] !=0 || m_bmpFileHeader[13] !=0 ) {
        std::cerr<< "You probably need to fix something. bmp.h("<<__LINE__<<")/n";
    }



    //unsigned char m_bmpInfoHeader[40];
    for(int i=0;i<40;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_bmpInfoHeader[i]=a;
    }

    int * width_ptr = (int*)(m_bmpInfoHeader+4);
    int * height_ptr = (int*)(m_bmpInfoHeader+8);

    m_width = *width_ptr;
    m_height = *height_ptr;

    printf("W: %i, H: %i", m_width, m_height);

    m_bitsPerPixel = m_bmpInfoHeader[14];
    if(m_bitsPerPixel!=24) {
        cerr<<"This program is for 24bpp files. Your bmp is not that/n";
    }
    int compressionMethod = m_bmpInfoHeader[16];
    if(compressionMethod!=0) {
        cerr<<"There''s some compression stuff going on that we might not be able to deal with./n";
        cerr<<"Comment out offending lines to continue anyways. bpm.h line: "<<__LINE__<<"/n";
    }


    m_rowSize = int( floor( (m_bitsPerPixel*m_width + 31.)/32 ) ) *4;
    m_pixelArraySize = m_rowSize* abs(m_height);

    m_pixelData = new unsigned char [m_pixelArraySize];

    inf.seekg(m_pixelArrayOffset,ios::beg);
    for(int i=0;i<m_pixelArraySize;i++) {
        inf>>hex>>a;
        m_pixelData[i]=a; 
    }



}

BitMap::~BitMap() {
    delete[] m_pixelData;
}

void BitMap::dispPixelData() {
    for(int i=0;i<m_pixelArraySize;i++) {
        std::cout<<(unsigned int)m_pixelData[i]<<" ";   
    }
    std::cout<<"/n";
}

// output is in rgb order.
std::vector<unsigned int> BitMap::getPixel(int x, int y) {
    if(x<m_width && y<m_height) {
        std::vector<unsigned int> v;
        v.push_back(0);
        v.push_back(0);
        v.push_back(0);

        y = m_height -1- y; //to flip things
        //std::cout<<"y: "<<y<<" x: "<<x<<"/n";
        v[0] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+2 ] ); //red
        v[1] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+1 ] ); //greed
        v[2] = (unsigned int) ( m_pixelData[ m_rowSize*y+3*x+0 ] ); //blue


        return v;
    }
    else {std::cerr<<"BAD INDEX/n";std::cerr<<"X: "<<x<<" Y: "<<y<<"/n";}
}

void BitMap::makeCopy(char * filename) {
    std::ofstream copyfile(filename);
    std::ifstream infile(m_filename);
    m_copyname = filename;

    unsigned char c;
    while(infile) {
        infile>>c;
        copyfile<<c;
    }
}

// changes the file
void BitMap::writePixel(int x,int y, int R, int G, int B) {
    std::fstream file(m_filename);
    y = m_height -1- y; // to flip things.
    int blueOffset = m_pixelArrayOffset+m_rowSize*y+3*x+0;

    // writes to the file
    file.seekg(blueOffset,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)B;
    file.seekg(blueOffset+1,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)G;
    file.seekg(blueOffset+2,std::ios::beg);
    file<< (unsigned char)R;

    // edits data in pixelData array 
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+2] = (unsigned char)R;
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+1] = (unsigned char)G;
    m_pixelData[m_rowSize*y+3*x+0] = (unsigned char)B;
}

// changes the file
void BitMap::swapPixel(int i, int j, int i2, int j2) {
    std::vector<unsigned int> p1 = (*this).getPixel(i,j);

    std::vector<unsigned int> p2 = (*this).getPixel(i2,j2);

    (*this).writePixel(i,j,p2[0],p2[1],p2[2]);
    (*this).writePixel(i2,j2,p1[0],p1[1],p1[2]);

}
#endif

Answer 4

No puedo comentar sobre la respuesta de nivel superior porque aún no tengo suficiente representante de , pero solo quería señalar un error muy crítico con esa implementación.

Algunos mapas de bits se pueden escribir con una altura negativa, por lo que cuando intente asignar su memoria intermedia de datos de imagen, su código se bloqueará con std::bad_alloc . Los mapas de bits con altura negativa significan que los datos de la imagen se almacenan de arriba a abajo en lugar de la parte inferior tradicional. Por lo tanto, una versión ligeramente mejor de la respuesta de nivel superior es (aún no incluye la portabilidad para sistemas con diferente endianness y tamaño de bytes):

unsigned char* readBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");
    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width = *(int*)&info[18];
    int height = *(int*)&info[22];
    int heightSign =1;
    if(height<0){
        heightSign = -1;
    }

    int size = 3 * width * abs(height);
    unsigned char* data = new unsigned char[size]; // allocate 3 bytes per pixel
    fread(data, sizeof(unsigned char), size, f); // read the rest of the data at once
    fclose(f);

    if(heightSign == 1){
        for(i = 0; i < size; i += 3)
        {
            //code to flip the image data here....
        }
    }
    return data;
}

Answer 5

Primero debe leer el encabezado del mapa de bits. Después de llegar al desplazamiento de datos que encontrará en los encabezados de mapa de bits y leer los píxeles línea por línea, tenga cuidado con el relleno en formato de archivo bmp.

eche un vistazo en msdn http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa452883.aspx

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd318229(v=vs.85).aspx

Answer 6

Probé los códigos anteriores por didil y cité a continuación como referencia (lo siento y no tuve la reputación suficiente para hacer un comentario).

El código compila OK, pero se bloquea durante la iteración for del bucle. Creo que esto tiene algo que ver con que ''yo'' sea un uint32_t, en lugar de int . Cuando ''i'' llega a cero, el bucle for sigue siendo válido y ''i'' se decrementa por 3, que se convierte en un valor negativo. Como ''i'' es uint32_t, su valor se convierte en un valor positivo y es mayor que 0. Como tal, el bucle for nunca termina y causa que la ejecución se bloquee cuando ''i'' apunta más allá del límite del almacenamiento de img.

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <array>
#include <vector>
#include <iterator>

std::vector<char> readBMP(const std::string &file)
{
    static constexpr size_t HEADER_SIZE = 54;

    std::ifstream bmp(file, std::ios::binary);

    std::array<char, HEADER_SIZE> header;
    bmp.read(header.data(), header.size());

    auto fileSize = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[2]);
    auto dataOffset = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[10]);
    auto width = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[18]);
    auto height = *reinterpret_cast<uint32_t *>(&header[22]);
    auto depth = *reinterpret_cast<uint16_t *>(&header[28]);

    std::cout << "fileSize: " << fileSize << std::endl;
    std::cout << "dataOffset: " << dataOffset << std::endl;
    std::cout << "width: " << width << std::endl;
    std::cout << "height: " << height << std::endl;
    std::cout << "depth: " << depth << "-bit" << std::endl;

    std::vector<char> img(dataOffset - HEADER_SIZE);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    auto dataSize = ((width * 3 + 3) & (~3)) * height;
    img.resize(dataSize);
    bmp.read(img.data(), img.size());

    char temp = 0;

    for (auto i = dataSize - 4; i >= 0; i -= 3)
    {
        temp = img[i];
        img[i] = img[i+2];
        img[i+2] = temp;

        std::cout << "R: " << int(img[i] & 0xff) << " G: " << int(img[i+1] & 0xff) << " B: " << int(img[i+2] & 0xff) << std::endl;
    }

    return img;
}

Answer 7

Puedes probar este:

unsigned char* readBMP(char* filename)
{
    int i;
    FILE* f = fopen(filename, "rb");
    unsigned char info[54];
    fread(info, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header

    // extract image height and width from header
    int width = *(int*)&info[18];
    int height = *(int*)&info[22];

    int size = 3 * width * height;
    unsigned char* data = new unsigned char[size]; // allocate 3 bytes per pixel
    fread(data, sizeof(unsigned char), size, f); // read the rest of the data at once
    fclose(f);

    for(i = 0; i < size; i += 3)
    {
            unsigned char tmp = data[i];
            data[i] = data[i+2];
            data[i+2] = tmp;
    }

    return data;
}

Ahora los data deben contener los valores (R, G, B) de los píxeles. El color del píxel (i, j) se almacena en los data[j * width + i] , data[j * width + i + 1] y data[j * width + i + 2] .

En la última parte, el intercambio entre cada primer y tercer píxel se realiza porque Windows almacena los valores de color como (B, G, R) triplicados, no como (R, G, B).

Answer 8

Se proporciona una solución de Python simple y OS-portable en ¿Cómo puedo leer el valor RGB de un píxel dado en Python? . Se adapta a múltiples formatos de imagen, se ocupa del relleno, etc.