C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

C#中将byte数组转换为8bit灰度图像2011-08-10 博客园 SpadeQ类似的文章在网上可以看到不少，但多多少少都存在一些问题。这两天做实验室的项目用到这个功能，我从头把它整理了一遍。

在看代码之前，首先解释几个问题。

byte数组存放的是图像每个像素的灰度值，byte类型正好是从0~255，存放8bit灰度图像的时候，一个数组元素就是一个像素的灰度值。仅有这个数组还不足以恢复出原来的图像，还必须事先知道图像的长、宽值；

创建Bitmap类的时候必须指定PixelFormat为Format8bppIndexed，这样才最符合图像本身的特性；

Bitmap类虽然提供了GetPixel（）、SetPixel（）这样的方法，但我们绝对不能用这两个方法来进行大规模的像素读写，因为它们的性能实在很囧；

托管代码中，能不用unsafe就尽量不用。在.NET 2.0中已经提供了BitmapData类及其LockBits（）、 UnLockBits（）操作，能够安全地进行内存读写；

图像的width和它存储时的stride是不一样的。位图的扫描线宽度一定是4的倍数，因此图像在内存中的大小并不是它的显示大小；

Format8bppIndexed类型的PixelFormat是索引格式，其调色板并不是灰度的而是伪彩，因此需要我们对其加以修改。

代码如下，解说写在注释里了：

 1         /// <summary>
  2         /// 将一个字节数组转换为8bit灰度位图
  3         /// </summary>
  4         /// <param name="rawValues">显示字节数组</param>
  5         /// <param name="width">图像宽度</param>
  6         /// <param name="height">图像高度</param>
  7         /// <returns>位图</returns>
  8         public static Bitmap ToGrayBitmap（byte[] rawValues, int width, int height）
  9         {
10             //// 申请目标位图的变量，并将其内存区域锁定
11             Bitmap bmp = new Bitmap（width, height, PixelFormat.Format8bppIndexed）;
12             BitmapData bmpData = bmp.LockBits（new Rectangle（0, 0, width, height）,
13                 ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed）;
14
15             //// 获取图像参数
16             int stride = bmpData.Stride;  // 扫描线的宽度
17             int offset = stride - width;  // 显示宽度与扫描线宽度的间隙 
18             IntPtr iptr = bmpData.Scan0;  // 获取bmpData的内存起始位置
19             int scanBytes = stride * height;   // 用stride宽度，表示这是 内存区域的大小
20
21             //// 下面把原始的显示大小字节数组转换为内存中实际存放的字节数组 
22             int posScan = 0, posReal = 0;   // 分别设置两个位置指针，指向 源数组和目标数组
23             byte[] pixelValues = new byte[scanBytes];  //为目标数组分配内 存
24
25             for （int x = 0; x < height; x++）
26             {
27                 //// 下面的循环节是模拟行扫描
28                 for （int y = 0; y < width; y++）
29                 {
30                     pixelValues[posScan++] = rawValues [posReal++];
31                 }
32                 posScan += offset;  //行扫描结束，要将目标位置指针移过 那段“间隙”
33             }
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35             //// 用Marshal的Copy方法，将刚才得到的内存字节数组复制到 BitmapData中
36             System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy（pixelValues, 0, iptr, scanBytes）;
37             bmp.UnlockBits（bmpData）;  // 解锁内存区域
38
39             //// 下面的代码是为了修改生成位图的索引表，从伪彩修改为灰度
40             ColorPalette tempPalette;
41             using （Bitmap tempBmp = new Bitmap（1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed））
42             {
43                 tempPalette = tempBmp.Palette;
44             }
45             for （int i = 0; i < 256; i++）
46             {
47                 tempPalette.Entries[i] = Color.FromArgb（i, i, i）;
48             }
49
50             bmp.Palette = tempPalette;
51
52             //// 算法到此结束，返回结果
53             return bmp;
54         }