以C语言阅读并显示灰度图像。

Question

我想加载C中的灰度图像，预处理它，然后显示修改后的图像。我的问题是：

用C语言导入灰度图像（jpeg，png格式）的正确方法是什么？

在问这个问题之前我自己的搜索。我们可以读取图像，但数据会被加密（压缩），我想要每个像素的灰度值（0-255）。

2 - 有一个API ImageMagick可以是有益的，但它是有与Mac OS X

我在Python和MATLAB进行图像处理的安装问题，但没有关于C语言的想法。

感谢

Answer 1

此答案试图演示如何使用ImageMagick的MagickWand API与Xcode一起开发，并基于来自OP的评论。

安装ImageMagick后，启动一个新的Xcode命令行C项目。在编写任何代码之前，您需要告诉llvm关于ImageMagick资源/库/等。

实现这个目标的方法有很多种，但这里最快可以想到。

• 导航到顶级项目的“构建设置”
• 在“所有”（而不是“基本”）搜索“其它链接器标记”
• 外面的Xcode，开拓终端。应用程序，并输入以下
  • MagickWand-config --ldflags
• 输入从Terminal.app输出为 “其它链接器标记”

• 早在设置搜索的价值;进入 “其他C标志”
• 早在Terminal.app运行以下
  • MagickWand-config --cflags
• 输入输出结果为 “其他C标志”

值

在文件main.c中，您应该注意到Xcode立即拾取MagickWand命令。

尝试以下操作（需要安装X11）...

#include <stdio.h> 
#include <wand/MagickWand.h> 

int main(int argc, const char * argv[]) { 
    MagickWandGenesis(); 
    MagickWand * wand; 
    wand = NewMagickWand(); 
    MagickReadImage(wand, "wizard:"); 
    MagickQuantizeImage(wand, 255, GRAYColorspace, 0, MagickFalse, MagickTrue); 
    MagickDisplayImage(wand, ":0"); 
    wand = DestroyMagickWand(wand); 
    MagickWandTerminus(); 
    return 0; 
} 

...和建设+运行来验证。

编辑

为了得到灰度（0-255）的每个像素值，你可以调用一个像素迭代器（见second example here），或export the values。下面是一个通过导出动态填充灰度值列表的例子...

// Get image size from wand instance 
    size_t width = MagickGetImageWidth(wand); 
    size_t height = MagickGetImageHeight(wand); 
    size_t total_gray_pixels = width * height; 

    // Allocate memory to hold values (total pixels * size of data type) 
    unsigned char * blob = malloc(total_gray_pixels); 

    MagickExportImagePixels(wand,  // Image instance 
          0,   // Start X 
          0,   // Start Y 
          width,  // End X 
          height, // End Y 
          "I",  // Value where "I" = intensity = gray value 
          CharPixel, // Storage type where "unsigned char == (0 ~ 255) 
          blob);  // Destination pointer 

    // Dump to stdout 
    for (int i = 0; i < total_gray_pixels; i++) { 
     printf("Gray value @ %lux%lu = %d\n", i % width, i/height, (int)blob[i]); 
    } 
    /** Example output... 
    * Gray value @ 0x0 = 226 
    * Gray value @ 1x0 = 189 
    * Gray value @ 2x0 = 153 
    * Gray value @ 3x0 = 116 
    * Gray value @ 4x0 = 80 
    * ... etc 
    */ 

Answer 2

您可以在OS安装的ImageMagick/X用这个命令：

sudo port install ImageMagick 

你可以从https://www.macports.org

Answer 3

的macports包没有与Mac的，但我多少经验与OpenCV有很大关系。现在，许多OpenCV都在C++中（这可能会也可能不是问题），但它绝对支持您想要做的一切以及更多。有很多有用的wiki和一个非常好的社区，这很容易。

链接到安装在Mac上：http://blogs.wcode.org/2014/10/howto-install-build-and-use-opencv-macosx-10-10/

链接到一些OpenCV的维基：http://opencv.org/documentation.html

编辑： 我还要提到的是老版本的OpenCV是用C和大量的功能仍然支持如果你选择走C路线。

Answer 4

您有很多选择，但我会从最简单，最少与OSX集成开始，逐步与OSX集成。

最简单的选项

就个人而言，如果我是一心想处理灰度图像，我会写我的软件使用的NetPBM的便携式灰度图（PGM）格式，因为这是很简单的读取和写入，并易于互换与其他格式。没有压缩，DCT，量化，颜色空间，EXIF数据 - 只需使用简单的标题即可获得数据。该文档是here。

基本上是一个PGM文件看起来像这样：

P2 
# Shows the word "FEEP" (example from Netpbm man page on PGM) 
24 7 
15 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
0 3 3 3 3 0 0 7 7 7 7 0 0 11 11 11 11 0 0 15 15 15 15 0 
0 3 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 15 0 0 15 0 
0 3 3 3 0 0 0 7 7 7 0 0 0 11 11 11 0 0 0 15 15 15 15 0 
0 3 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 15 0 0 0 0 
0 3 0 0 0 0 0 7 7 7 7 0 0 11 11 11 11 0 0 15 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

你可以看到P2说，这是在ASCII（容易阅读）和灰度图。然后下一行说它是24像素宽×7高，最亮的像素是15个。读取和写入非常简单。您可以将P2更改为P5并将二进制文件中的所有内容写入MAXVAL以节省空间。

现在你可以使用ImageMagick的程序之外转换JPEG，PNG，GIF，TIFF文件，PGM这样的 - 无需任何连接或库或编译器开关：

convert input.png output.pgm 

convert input.jpg output.pgm 

同样，当你有处理完毕并创建了PGM格式的结果输出文件，你可以通过简单地扭转参数将其转换为JPEG或TIFF：

convert result.pgm result.jpg 

就个人而言，我会用homebrew安装ImageMagick的。你去the homebrew website并复制一行，并将其粘贴到终端安装homebrew。然后，你可以安装ImageMagick的：

brew install imagemagick 

，并顺便说一下，如果你想在这里尝试其他的建议，使用OpenCV的，那是那么容易，因为

brew search opencv 
brew install homebrew/science/opencv 

如果你想一个小型的，独立的小OpenCV项目的例子，看看我对另一个问题here的回答 - 你也可以看到如何从ImageMagick的命令行，在我的其他answer到同一个问题的项目。

Magick ++

如果您选择使用homebrew你会得到Magick ++，这将让你写你的算法在C和C++安装ImageMagick的。它非常易于使用，并且可以在任何平台上运行，包括OSX，Windows和Linux，因此从这个角度来看它很有吸引力。它还内置许多许多图像处理功能。有一个很好的教程here和文档here。

您的代码将是这个样子：

// Read an image from URL 
Image url_image("http://www.serverName.com/image.gif"); 

// Read image from local filesystem 
Image local_file_image("my_image.gif"); 

// Modify image 
Pixels my_pixel_cache(my_image); 
PixelPacket* pixels; 
// define the view area that will be accessed via the image pixel cache 
int start_x = 10, start_y = 20, size_x = 200, size_y = 100; 
// return a pointer to the pixels of the defined pixel cache 
pixels = my_pixel_cache.get(start_x, start_y, size_x, size_y); 

// set the color of the first pixel from the pixel cache to black (x=10, y=20 on my_image) 
*pixels = Color("black"); 

// set to green the pixel 200 from the pixel cache: 
// this pixel is located at x=0, y=1 in the pixel cache (x=10, y=21 on my_image) 
*(pixels+200) = Color("green"); 

// now that the operations on my_pixel_cache have been finalized 
// ensure that the pixel cache is transferred back to my_image 
my_pixel_cache.sync(); 

// Save results as BMP file 
image.write(“result.bmp”); 

苹果OSX选项

另一个完全独立的选项是使用苹果提供了处理图像的工具 - 它们是快速和易于使用，但不能在Linux或Windows上运行。因此，举例来说，如果你想

一）加载PNG文件（或TIFF或JPEG格式，只需更改扩展名）

二）将其保存为JPEG文件

C）处理单个像素

// Load a PNG file 
NSImage * strImage = [[NSImage alloc]initWithContentsOfFile:@"/Users/mark/Desktop/input.png"]; 

// Save NSImage as JPG 
NSData *imageData = [strImage TIFFRepresentation]; 
NSBitmapImageRep *imageRep = [NSBitmapImageRep imageRepWithData:imageData]; 
NSDictionary *imageProps = [NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithFloat:1.0] forKey:NSImageCompressionFactor]; 
imageData = [imageRep representationUsingType:NSJPEGFileType properties:imageProps]; 
[imageData writeToFile:@"/Users/Mark/Desktop/result.jpg" atomically:YES]; 

// Access individual pixels 
int w=imageRep.pixelsWide; 
int h=imageRep.pixelsHigh; 
int bps=imageRep.bitsPerSample; 

printf("Dimensions: %dx%d\n",w,h); 
printf("bps: %d\n",bps); 

// Get a pointer to the uncompressed, unencoded pixel data 
unsigned char *pixelData = [imageRep bitmapData]; 

for(int j=0;j<10;j++){ 
    printf("Pixel %d: %d\n",j,pixelData[j]); 
} 

当然，你可以采取上面的代码，轻松地进行小工具，将任何文件格式PGM，然后你可以用我的使用PGM格式的第一个建议去了就不需要安装ImageMagick - 尽管它实际上很简单homebrew。请记住，您可以在单个项目中使用clang（Apple的编译器）将Objective-C（如上例）与C++和C混合使用，因此您可以像在问题中指出的那样继续使用C语言我上面给出的任何例子。

如果你是新的OSX上发展，你需要去AppStore的下载，免费，苹果Xcode，让编译器和库。然后，你必须做

xcode-select --install 

安装的命令行工具，如果你想使用Makefile文件和命令行编译/链接做传统的发展。