C语言实现将彩色BMP位图转化为二值图

  1 /*
  2 Author:蔚蓝行
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  4 */
  5 #include <stdio.h>
  6 #include <stdlib.h>
  7 
  8 /*位图文件头*/
  9 #pragma pack(1)//单字节对齐
 10 typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
 11 {
 12   unsigned char bfType[2];//文件格式
 13   unsigned int bfSize;//文件大小
 14   unsigned short bfReserved1;//保留
 15   unsigned short bfReserved2;//保留
 16   unsigned int bfOffBits;//数据偏移量
 17 }fileHeader;
 18 #pragma pack()
 19 
 20 /*位图信息头*/
 21 #pragma pack(1)
 22 typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
 23 {
 24   unsigned int biSize;//BITMAPINFOHEADER结构所需要的字数
 25   int biWidth;//图像宽度，像素为单位
 26   int biHeight;//图像高度，像素为单位，为正数，图像是倒序的，为负数，图像是正序的
 27   unsigned short biPlanes;//为目标设备说明颜色平面数，总被置为1
 28   unsigned short biBitCount;//说明比特数/像素
 29   unsigned int biCompression;//说明数据压缩类型
 30   unsigned int biSizeImage;//说明图像大小，字节单位
 31   int biXPixPerMeter;//水平分辨率，像素/米
 32   int biYPixPerMeter;//垂直分辨率
 33   unsigned int biClrUsed;//颜色索引数
 34   unsigned int biClrImportant;//重要颜色索引数，为0表示都重要
 35 }fileInfo;
 36 #pragma pack()
 37 
 38 /*调色板结构*/
 39 #pragma pack(1)
 40 typedef struct tagRGBQUAD
 41 {
 42   unsigned char rgbBlue;//蓝色分亮度
 43   unsigned char rgbGreen;//绿色分亮度
 44   unsigned char rgbRed;//红色分亮度
 45   unsigned char rgbReserved;
 46 }rgbq;
 47 #pragma pack()
 48 
 49 int main()
 50 {
 51   /*变量声明*/
 52   FILE *fpBMP,*fpTwoValue;//源文件fpBMP,目标文件fpTwoValue
 53   
 54   fileHeader *fh;//位图文件头
 55   fileInfo *fi;//位图信息头
 56   rgbq *rg;//调色板
 57 
 58   int i,j,k=0;
 59   unsigned char *a;//存储源图每行像素值
 60   unsigned char b;//存储每个像素的灰度值或二值
 61   unsigned char *c;//存储每行像素的二值
 62   
 63   /********************************************************************/
 64 
 65   /*打开源文件，创建输出文件*/
 66   if((fpBMP=fopen("/Users/SPY/Desktop/1.bmp","rb"))==NULL){
 67     printf("file open failed");
 68     exit(0);
 69   }
 70   
 71   if((fpTwoValue=fopen("/Users/SPY/Desktop/2.bmp","wb"))==NULL){
 72     printf("file creat failed");
 73     exit(0);
 74   }
 75   
 76   /********************************************************************/
 77   
 78   /*创建位图文件头，信息头，调色板*/
 79   fh=(fileHeader *)malloc(sizeof(fileHeader));
 80   fi=(fileInfo *)malloc(sizeof(fileInfo));
 81   rg=(rgbq *)malloc(2*sizeof(rgbq));
 82   
 83   /*读入源位图文件头和信息头*/
 84   fread(fh,sizeof(fileHeader),1,fpBMP);
 85   fread(fi,sizeof(fileInfo),1,fpBMP);
 86 
 87   /*修改文件头，信息头信息*/
 88   fi->biBitCount=8;//转换成二值图后，颜色深度由24位变为8位
 89   fi->biSizeImage=((fi->biWidth+3)/4)*4*fi->biHeight;//每个像素由三字节变为单字节，同时每行像素要四字节对齐
 90   fi->biClrUsed=2;//颜色索引表数量，二值图为2
 91   fi->biClrImportant=0;//重要颜色索引为0，表示都重要
 92   fh->bfOffBits=sizeof(fileHeader)+sizeof(fileInfo)+2*sizeof(rgbq);//数据区偏移量，等于文件头，信息头，索引表的大小之和
 93   fh->bfSize=fh->bfOffBits+fi->biSizeImage;//文件大小，等于偏移量加上数据区大小
 94   rg[0].rgbBlue=rg[0].rgbGreen=rg[0].rgbRed=rg[0].rgbReserved=0;//调色板颜色为黑色对应的索引为0
 95   rg[1].rgbBlue=rg[1].rgbGreen=rg[1].rgbRed=255;//白色对应的索引为1
 96   rg[1].rgbReserved=0;
 97 
 98   /********************************************************************/
 99   
100   /*将位图文件头，信息头和调色板写入文件*/
101   fwrite(fh,sizeof(fileHeader),1,fpTwoValue);
102   fwrite(fi,sizeof(fileInfo),1,fpTwoValue);
103   fwrite(rg,2*sizeof(rgbq),1,fpTwoValue);
104 
105   /*将彩色图转为二值图*/
106   a=(unsigned char *)malloc((fi->biWidth*3+3)/4*4);//给变量a申请源图每行像素所占大小的空间,考虑四字节对齐问题
107   c=(unsigned char *)malloc((fi->biWidth+3)/4*4);//给变量c申请目标图每行像素所占大小的空间,同样四字节对齐
108   
109   for(i=0;i<fi->biHeight;i++){//遍历图像每行的循环
110     for(j=0;j<((fi->biWidth*3+3)/4*4);j++){//遍历每行中每个字节的循环
111         fread(a+j,1,1,fpBMP);//将源图每行的每一个字节读入变量a所指向的内存空间
112         //printf("%d ",a[j]);
113     }
114     for(j=0;j<fi->biWidth;j++){//循环像素宽度次,就不会计算读入四字节填充位
115         b=(int)(0.114*(float)a[k]+0.587*(float)a[k+1]+0.299*(float)a[k+2]);//a中每三个字节分别代表BGR分量，乘上不同权值转化为灰度值
116         //printf("%d",b);
117         if(190<=(int)b) b=1;//将灰度值转化为二值，这里选取的阈值为190
118         else b=0;
119         c[j]=b;//存储每行的二值
120         k+=3;
121     }
122     fwrite(c,(fi->biWidth+3)/4*4,1,fpTwoValue);//将二值像素四字节填充写入文件,填充位没有初始化,为随机值
123     k=0;
124   }
125 
126   /********************************************************************/
127   
128   /*释放内存空间，关闭文件*/
129   free(fh);
130   free(fi);
131   free(rg);
132   free(a);
133   free(c);
134   fclose(fpBMP);
135   fclose(fpTwoValue);
136   printf("success!\n");
137   return 0;
138 }