图像直方图均衡算法的实现 bmp格式 c++

#include <iostream> #include <fstream> #include <cmath> #pragma pack(1) //取消对齐，如果不取消的话 sizeof(BITMAPFILEHEADER)就是16，而不是14 using namespace std; typedef short int UINT16; typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned short WORD; typedef unsigned int DWORD; typedef long LONG; typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType;//文件类型，必须是0x424D，即字符“BM” 这个属性必须注释掉，不然由于内存对齐的影响后面会出错 DWORD bfSize;//文件大小 WORD bfReserved1;//保留字 WORD bfReserved2;//保留字 DWORD bfOffBits;//从文件头到实际位图数据的偏移字节数 }BITMAPFILEHEADER; typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize;//信息头大小 LONG biWidth;//图像宽度 LONG biHeight;//图像高度 WORD biPlanes;//位平面数，必须为1 WORD biBitCount;//每像素位数 DWORD biCompression; //压缩类型 DWORD biSizeImage; //压缩图像大小字节数 LONG biXPelsPerMeter; //水平分辨率 LONG biYPelsPerMeter; //垂直分辨率 DWORD biClrUsed; //位图实际用到的色彩数 DWORD biClrImportant; //本位图中重要的色彩数 }BITMAPINFOHEADER; //位图信息头定义 typedef struct tagRGBQUAD{ BYTE rgbBlue; //该颜色的蓝色分量 BYTE rgbGreen; //该颜色的绿色分量 BYTE rgbRed; //该颜色的红色分量 BYTE rgbReserved; //保留值 }RGBQUAD;//调色板定义 typedef struct tagBITMAPINFO { BITMAPINFOHEADER bmiHeader; RGBQUAD bmiColors[1]; }BITMAPINFO, *LPBITMAPINFO, *PBITMAPINFO; typedef struct tagIMAGEDATA//像素信息 { BYTE blue; BYTE green; BYTE red; }IMAGEDATA; void bmpTransform(const BITMAPINFOHEADER &bmpInfo,unsigned char* data) { int BPP = bmpInfo.biBitCount;//BPP（Bits Per Pixel）每像素的比特数 int Width = bmpInfo.biWidth;//每行的像素数 int Height = bmpInfo.biHeight; int RowSize = 4*(BPP*Width/32);//每行的字节数 int channels = BPP/8;//每个像素字节数,也就是几个颜色通道 for(int start = 0; start < channels; start++){ int C[255] = {0}; double P[255] = {0},Q[255] = {0};//灰度图 for(int i = 0; i < Height; i++){ for(int j = start; j < RowSize; j += channels){//idx为递增量 unsigned char k = data[RowSize*i+j];//我这里改成unsigned int都会出错,不知道为什么别人的没错 C[k]++; } } //P for(int i = 0; i < 255; i++) P[i] = (double)C[i]/(Width*Height); //Q Q[0] = P[0]; for(int i = 1; i < 255; i++) Q[i] = Q[i-1] + P[i]; //dataX for(int i = 0; i < Height; i++){ for(int j = start; j < RowSize; j += channels){//idx为递增量 unsigned char k = data[RowSize*i+j]; data[RowSize*i+j] = round(255*Q[k]); } } } } int main(int argc, char* argv[]) { int a = sizeof(BITMAPFILEHEADER); BITMAPFILEHEADER bmpFile; BITMAPINFOHEADER bmpInfo; RGBQUAD* colorTable; string inFileName; string outFileName; switch(argc){ case 1: cout << "File name of the image to be processed:"; cin >> inFileName; outFileName = string(inFileName).insert(inFileName.find("."),"_eq");//insert会改变原string，这里先拷贝一份后进行insert break; case 2: inFileName = argv[1];//argv[0] 指向程序运行的全路径名 outFileName = string(inFileName).insert(inFileName.find("."),"_eq"); break; case 3: inFileName = argv[1]; outFileName = argv[2]; break; default: break; } fstream is; is.open(inFileName,std::fstream::in | std::fstream::binary); if(!is){ puts("文件打开失败"); return 0;} //is.seekp(2);//跳过"BM" is.read((char*)&bmpFile,sizeof(BITMAPFILEHEADER)); is.read((char*)&bmpInfo,sizeof(BITMAPINFOHEADER)); int BPP = bmpInfo.biBitCount;//BPP（Bits Per Pixel）为每像素的比特数 int Width = bmpInfo.biWidth;//每行的像素数 int Height = bmpInfo.biHeight; int RowSize = 4*(BPP*Width/32);//每行的字节数 //这个与对齐规则有关，windows要求每行数据长度必须是4的倍数 //int skip = 4-(Width*BPP/8)&3;//即是=4-(Width*BPP/8)%4;//可能需要跳过的填充数据=4-每行的字节数被4整除的余数 //技巧，对2的n次方取余的话可以用与操作代替 //int allRowSize = RowSize + skip;//数据+填充 实际每行大小 //int DataSize = allRowSize*Height*BPP/8;//所有数据字节数=每行的字节数*行数（高度） //所有数据字节数=每行的字节数*行数(高度)=RowSize*Width 所有像素数=Height*Width //读取调色板 if(BPP == 8){ colorTable = new RGBQUAD[256]; is.read((char*)colorTable,sizeof(RGBQUAD)*256); } //读取像素数据 unsigned char* data = (unsigned char*)malloc(RowSize*Height);;//如果使用char*的话，会出现一些错误，比如int a = data[i];时，会赋值错误，不太清楚char赋值给int时的转换方法 is.seekp(bmpFile.bfOffBits); is.read((char*)data,RowSize*Height);//拷贝进内存 if(BPP == 8){ bmpTransform(bmpInfo,data); }else if(BPP == 24){ bmpTransform(bmpInfo,data); } /* //c语言方式 FILE* fop = fopen("test2.bmp", "wb"); if (fop == 0) return 0; fwrite("BM",2,1,fop); fwrite(&bmpFile, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fop); fwrite(&bmpInfo, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fop); fwrite(colorTable, sizeof(RGBQUAD), 256, fop); fwrite(data,RowSize*Height, 1, fop); fclose(fop);*/ ofstream os; os.open(outFileName,std::fstream::binary); //os.write("BM",2*sizeof(char)); os.write((char*)&bmpFile,sizeof(BITMAPFILEHEADER)); os.write((char*)&bmpInfo,sizeof(BITMAPINFOHEADER)); if(BPP == 8){ os.write((char*)colorTable,sizeof(RGBQUAD)*(1<<BPP)); free(colorTable);} os.write((char*)data,RowSize*Height); is.close(); os.close(); return 0; }