如何在 Ada 中读取图像？

Question

我是 Ada 编程语言的新手，我想在 Ada 中读取和操作图像而不绑定其他库，如 opencv。 有没有办法在 Ada 中读取图像？或者将其转换为像素值 (RGB)，尤其是位图图像。我制作了上述类型来保存位图图像像素，但我不知道如何读取图像并填充我的图像类型。

type Byte is range 0..255;

   for Byte'Size use 8;

   type Pixel is record

   R:Byte;

   G:Byte;

   B:Byte;

   end record;

   for Pixel'Size use 24;

   type Image is array(Positive range <>, Positive range <>) of Pixel;

   Pragma Pack(Image);

Answer 1

您可以在 Rosetta Code 上看到两个读取完整文件的示例：http://rosettacode.org/wiki/Read_entire_file#Ada

一旦您阅读了文件，“只是”根据相关文件格式解释文件。

Answer 2

定义 bmp 标头

Information 关于标题。

with Interfaces; use Interfaces;
package BMP is
type Header is record
    Signature : Integer_16;
    Size      : Integer_32; -- File size in bytes
    Reserved1 : Integer_16;
    Reserved2 : Integer_16;
    Offset    : Integer_32; -- Start address in bytes where the image data can be found.
end record;

Information关于信息头

type Info is record
    Struct_Size   : Integer_32;
    Width         : Integer_32; -- Image width in pixels
    Height        : Integer_32; -- Image hieght in pixels
    Planes        : Integer_16;
    Pixel_Size    : Integer_16; -- Bits per pixel
    Compression   : Integer_32; -- Zero means no compression
    Image_Size    : Integer_32; -- Size of the image data in bytes
    PPMX          : Integer_32; -- Pixels per meter in x led
    PPMY          : Integer_32; -- Pixels per meter in y led
    Palette_Size  : Integer_32; -- Number of colors
    Important     : Integer_32;
end record;

像素有很多种。 这里有两种类型：

type Pixel_G8 is new Integer_8; -- 8 bit pixel grayscale
type Image_G8 is array (Integer range <>) of Pixel_G8;

type Pixel_ARGB32 is record -- 32 bit pixel (alpha, red, green, blue)
    A, R, G, B : Integer_8; -- 8 bit * 4 = 32 bit
end record;
type Image_ARGB32 is array (Integer range <>) of Pixel_ARGB32;

如何将数据转化为类型

Ada.Streams.Stream_IO 允许我们使用 Read 属性从同一个文件对象中读取不同的类型。更多info关于不同的IO。

with Ada; use Ada;
with Ada.Text_IO;
with Ada.Streams.Stream_IO;
use Ada.Streams;
with BMP;

procedure Test_BMP is
   File   : Stream_IO.File_Type;
   Stream : Stream_IO.Stream_Access;
   Header : BMP.Header;
   Info   : BMP.Info;
   Name   : constant String := "lena512.bmp";
begin

   Stream_IO.Open(File, Stream_IO.In_File, Name);
   Stream := Stream_IO.Stream(File);

   BMP.Header'Read(Stream, Header);
   Text_IO.Put_Line("Signature " & Header.Signature'Img);
   Text_IO.Put_Line("Size " & Header.Size'Img);
   Text_IO.Put_Line("Reserved1 " & Header.Reserved1'Img);
   Text_IO.Put_Line("Reserved2 " & Header.Reserved2'Img);
   Text_IO.Put_Line("Offset " & Header.Offset'Img);

   BMP.Info'Read(Stream, Info);
   Text_IO.Put_Line("Struct_Size " & Info.Struct_Size'Img);
   Text_IO.Put_Line("Width " & Info.Width'Img);
   Text_IO.Put_Line("Height " & Info.Height'Img);
   Text_IO.Put_Line("Planes " & Info.Planes'Img);
   Text_IO.Put_Line("Pixel_Size " & Info.Pixel_Size'Img);
   Text_IO.Put_Line("Compression " & Info.Compression'Img);
   Text_IO.Put_Line("Image_Size " & Info.Image_Size'Img);
   Text_IO.Put_Line("PPMX " & Info.PPMX'Img);
   Text_IO.Put_Line("PPMY " & Info.PPMY'Img);
   Text_IO.Put_Line("Palette_Size " & Info.Palette_Size'Img);
   Text_IO.Put_Line("Important " & Info.Important'Img);

   delay 2.0;

   -- Move read pointer to where the image data starts.
   Stream_IO.Set_Index(File, Stream_IO.Positive_Count(Header.Offset));

   declare
      subtype Image is BMP.Image_G8(1..Integer(Info.Image_Size));
      I : Image;
   begin
      Image'Read(Stream, I);
      Stream_IO.Close(File);
      for P of I loop
         Text_IO.Put(P'Img);
      end loop;
   end;

end;

旁注

如果 Info.Compression 不为零，则必须解压缩图像数据。我不知道目前如何，所以我不会解释。但你可以坚持使用未压缩的 bmp。

我不知道如何检查格式是 RGB 还是 GBR 或任何格式。我知道最接近解释像素格式的是检查像素大小，但不显示颜色分量的顺序。

Answer 3

如果您不想绑定其他库，则必须编写自己的阅读器并将数据以像素格式存储。然后你可以用它做任何你想做的事情。 根据输入格式，这是一项简单或相对复杂的任务。 如果您对 BMP 文件最感兴趣，那么幸运就在您身边，因为它是一种特别简单的格式，基本上由标题和数据组成。几年前我自己用 C 语言做了一个阅读器，它相当简单。 您可以在网络上随处找到格式定义，例如 Wikipedia 上的 here。如果我没记错的话，BMP 图像是“自下而上”存储的，因此当您阅读图片时，您必须反转 Y 行，因为大多数人更喜欢将第一行放在数组或您选择的任何结构中。