[基础篇]
首先看一段实现24位色图像灰度化转换的代码
procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
var
X: Integer;
Y: Integer;
R,G,B,Gray: Byte;
Color: TColor;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Color := Bitmap.Canvas.Pixels[X,Y];
R := Color and $FF;
G := (Color and $FF00) shr 8;
B := (Color and $FF0000) shr 16;
Gray := Trunc(0.3 * R + 0.59 * G + 0.11 * B);
Bitmap.Canvas.Pixels[X,Y] := Gray shl 16 or Gray shl 8 or Gray;
end
end
end;
{这段代码效率是非常低的,但可以方便我们理解同时一些问题}
Delphi的帮助中对TColor已经有了详细的描述,这可以方便我们理解上面的代码!
首先看:
R := Color and $FF;
G := (Color and $FF00) shr 8;
B := (Color and $FF0000) shr 16;
这是段常见的从TColor中提取三原色的代码,但它是什么意思呢?
首先应该知道and是与(.)运算,0.1=0,0.0=0,1.1=1,以取绿色为例:$FF00实际上就是$00FF00,它与一个TColor类型数按位进行与运算后,表示红色和绿色的位都变为了$00,而表示绿色的部分不变(0,1和1进行与运算值都不变),再右移8位,自然就获得了绿色值的8位表示!
再获得三原色的值后,就是计算灰度值,0.3 * Red + 0.59 * Green + 0.11 * Blue 这是求加权平均值的公式。(因为人眼对颜色的敏感度不同,所以权值不同,就像在pf16bit中用了6位表示绿色,其它两种颜色只用了5位,这问题以后另写文章说明)
然后就是像素颜色信息的写回,刚才是右移,现在自然就是左移,而或(+)运算就是(0+1=1,0+0=0,1+1=1),举个简单例子就是:($FF shl 16 = $FF0000) or ($FF shl 8 = $FF00) or $FF = $FFFFFF ,其实这里的或运算当然也可以用 + 代替。
虽然上面的代码实现了24位色图像的灰度化,但当图像比较大时,速度非常慢,为什么?查看相关VCL代码可知调用Bitmap.Canvas.Pixels获取,写入像素的颜色信息实际上是利用了API GetPixel、SetPixel,这种方法是非常低效的!(唯一的好处是在进行一些和颜色无关的操作,如图像的旋转,翻转时不需要因为PixelFormat的不同而修改代码)所以应该换一种更高效的访问像素点数据的方法,如用API GetDIBits、SetDIBits,但这种方法比较复杂,好在Delphi3以后版本的TBitmap中提供了Scanline。利用Scanline可以快速对像素进行访问!
还是以24位色(PixelFormats=pf24bit)为例,可改写为:
procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
const
PixelCountMax = 32768;
type
pRGBTripleArray = ^TRGBTripleArray;
TRGBTripleArray = ARRAY[0..PixelCountMax-1] OF TRGBTriple;
var
Row: pRGBTripleArray;
X: Integer;
Y: Integer;
Gray: Byte;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
Row := Bitmap.ScanLine[Y];
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Gray := Trunc(0.3 * Row^[X].rgbtRed + 0.59 * Row^[X].rgbtGreen + 0.11 * Row^[X].rgbtBlue);
Row^[X].rgbtRed:=Gray;
Row^[X].rgbtGreen:=Gray;
Row^[X].rgbtBlue:=Gray;
end;
end;
end;
上面的例子用了一个TRGBTriple数组
PRGBTriple = ^TRGBTriple;
tagRGBTRIPLE = packed record
rgbtBlue: Byte;
rgbtGreen: Byte;
rgbtRed: Byte;
end;
TRGBTriple = tagRGBTRIPLE;
这种方法会限制位图的大小,但一般不用理会,直接用TBitmap可处理不了那么大的位图
当然也可用指针的移动实现,实测结果这样更快~~~
procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
var
X: Integer;
Y: Integer;
PRGB: pRGBTriple;
Gray: Byte;
begin
for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
begin
PRGB := Bitmap.ScanLine[Y];
for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
begin
Gray := Trunc(0.3 * PRGB^.rgbtRed + 0.59 * PRGB^.rgbtGreen + 0.11 * PRGB^.rgbtBlue);
PRGB^.rgbtRed:=Gray;
PRGB^.rgbtGreen:=Gray;
PRGB^.rgbtBlue:=Gray;
Inc(PRGB);
end;
end;
end;
下篇中将进行进一步的探讨!