C#，Lockbits 图像处理与人工制品，改变像素格式

Question

我正在实现我自己的函数来二值化指纹图像。在我的方法中，我第一次尝试使用LockBits。

你能解释一下，为什么我的图像上有很多人工制品吗？示例：

在左边的图片上，我通过Get/SetPixel 对图像进行了二值化处理，效果还不错，但是为什么我在右边的图像上不能得到同样好的结果（很多红点）？我是忘记了还是不知道什么？

private Bitmap Binarization(Bitmap tempBmp)
    {

        int threshold = otsuValue(tempBmp); //calculating threshold with Otsu method

        unsafe
        {
            BitmapData bmpData = tempBmp.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, tempBmp.Width, tempBmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite, tempBmp.PixelFormat);
            byte* ptr = (byte*)bmpData.Scan0;


            int height = tempBmp.Height;
            int width = bmpData.Width * 4;
            Parallel.For(0, height, y =>
            {
                byte* offset = ptr + (y * bmpData.Stride); //set row
                for (int x = 0; x < width; x = x + 4)
                {
                    //changing pixel value 
                    offset[x] = offset[x] > threshold ? Byte.MaxValue : Byte.MinValue;
                    offset[x+1] = offset[x+1] > threshold ? Byte.MaxValue : Byte.MinValue;
                    offset[x+2] = offset[x+2] > threshold ? Byte.MaxValue : Byte.MinValue;
                    offset[x+3] = offset[x+3] > threshold ? Byte.MaxValue : Byte.MinValue;

                }
            });

            tempBmp.UnlockBits(bmpData);
        }

        return tempBmp;
    }

同样的历史，当我想从图像中删除一点字节，但问题看起来有点复杂。

为什么它甚至没有进入好的“if”语句？

private Bitmap Binarization(Bitmap tempBmp)
    {

        int threshold = otsuValue(tempBmp);

        unsafe
        {
            BitmapData bmpData = tempBmp.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, tempBmp.Width, tempBmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed); 
            //Format8bpp, not pixel format from image
            byte* ptr = (byte*)bmpData.Scan0;


            int height = tempBmp.Height;
            int width = bmpData.Width; //i cut "* 4" here because of one channel image
            Parallel.For(0, height, y =>
            {
                byte* offset = ptr + (y * bmpData.Stride); //set row
                for (int x = 0; x < width; x++)
                {
                    //changing pixel values
                    offset[x] = offset[x] > threshold ? Byte.MaxValue : Byte.MinValue;

                }
            });

            tempBmp.UnlockBits(bmpData);
        }

        return tempBmp;
    }

感谢任何关于改进我的功能的建议。

Answer 1

1) 您使用的算法不保证黑白结果。

您正在测试 RGB 通道单独，所以如果R > threshold 但G or B < threshold 它将被打开但G and/or B 不是等等..

事实上，真正的问题是为什么没有更多的工件出现。必须与源图像有关。

解决方案：添加所有三个通道并与阈值 * 3 进行比较；然后将所有设置为相同的黑色或白色值！

2）还有另一个问题：您从某处复制的代码盲目地假设图像具有 32 bpp。但是，虽然您发布的图像是png，但它仍然只有 24 bpp。因此，您的代码会做各种有趣的事情..

更新和更正示例：

        ..
        int pixWidth = tempBmp.PixelFormat == IMG.PixelFormat.Format24bppRgb ? 3 : 
                       tempBmp.PixelFormat == IMG.PixelFormat.Format32bppArgb ? 4 : 4;


        byte* ptr = (byte*)bmpData.Scan0;

        threshold3 = threshold * 3;
        int height = tempBmp.Height;
        int width = bmpData.Width * pixWidth;
        Parallel.For(0, height, y =>
        {
            byte* offset = ptr + (y * bmpData.Stride); //set row
            for (int x = 0; x < width; x = x + pixWidth)
            {
                //changing pixel value 
                int v = (offset[x] + offset[x + 1] + offset[x + 2]) > threshold3 ? 
                        Byte.MaxValue : Byte.MinValue;;
                offset[x] = (byte)v ;
                offset[x+1] = (byte)v;
                offset[x+2] = (byte)v;
                if (pixWidth == 4) offset[x+3] = 255;

            }
        });

Answer 2

对于这个问题，我的解决方案如下所示：

public static bool Offset(Bitmap b_mapa, int threshold)
        {
            int threshold3 = threshold * 3;
            int red, green, blue;
            BitmapData bmData = b_mapa.LockBits(new Rectangle(0, 0, b_mapa.Width, b_mapa.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
            int stride = bmData.Stride;
            System.IntPtr Scan0 = bmData.Scan0;
            unsafe
            {
                byte* p = (byte*)(void*)Scan0;
                int nOffset = stride - b_mapa.Width * 3;
                for (int y = 0; y < b_mapa.Height; ++y)
                {
                    for (int x = 0; x < b_mapa.Width; ++x)
                    {
                        blue = p[0];
                        green = p[1];
                        red = p[2];
                        int v = ((int)(blue + green + red) > threshold3 ? (int)255 : (int)0);
                        p[0] = p[1] = p[2] = (byte)v;
                        p += 3;
                    }
                    p += nOffset;
                }
            }
            b_mapa.UnlockBits(bmData);
            return true;
        }

此函数使用名为 b_mapa 的共享资源，我们的函数应根据处理结果返回一个布尔值。我在这里不使用并行功能，因为当我们使用 LockBits 时，我们直接使用内存，而不使用可以快 1000 倍且没有必要并行化的嵌入式函数。如果过滤器是卷积的，那么并行化可以用于更快的代码。购买方式，当我加载图像时，我将它们转换为位图，以后做任何事情都更简单，不用考虑我有多少位用于颜色表示。

如您所见，位图数组中的值是 BGR 而不是 RGB，只是为了让您知道，因为许多人会犯这个错误并弄乱颜色。