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c# - c#如何使洪水填充在颜色渐变上起作用？

问题描述

我对 c# 的经验还不是很丰富，必须编写一个洪水填充算法，当颜色有轻微变化时（如图片中的阴影）也可以工作。我发现了一种基于堆栈的 4 路算法，我对其进行了修改，以更改在 RGB 光谱中值与之前稍有不同的像素（整个“RGB 测试”部分），而不是仅更改具有单个区域的区域颜色：

private void FloodFill2(Bitmap bmp, Point pt, Color targetColor, Color replacementColor)
    {
        Stack<Point> pixels = new Stack<Point>();
        pixels.Push(pt);

        while (pixels.Count > 0)
        {
            Point a = pixels.Pop();
            if (a.X < bmp.Width && a.X > 0 &&
                    a.Y < bmp.Height && a.Y > 0)//make sure we stay within bounds
            {
                // RGB-Test Start
                green = false;
                red = false;
                blue = false;

                if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).G > targetColor.G)
                {
                    if (targetColor.G - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).G > (-20))
                    {
                        green = true;
                    }
                }
                else
                {
                    if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).G - targetColor.G > (-20))
                    {
                        green = true;
                    }
                }

                if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).R > targetColor.R)
                {
                    if (targetColor.R - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).R > (-20))
                    {
                        red = true;
                    }
                }
                else
                {
                    if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).R - targetColor.R > (-20))
                    {
                        red = true;
                    }
                }

                if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).B > targetColor.B)
                {
                    if (targetColor.B - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).B > (-20))
                    {
                        blue = true;
                    }
                }
                else
                {
                    if (bmp.GetPixel(a.X, a.Y).B - targetColor.B > (-20))
                    {
                        blue = true;
                    }
                }
                // RGB-Test End

                if (red == true && blue == true && green == true)
                { 
                    bmp.SetPixel(a.X, a.Y, replacementColor);
                    pixels.Push(new Point(a.X - 1, a.Y));
                    pixels.Push(new Point(a.X + 1, a.Y));
                    pixels.Push(new Point(a.X, a.Y - 1));
                    pixels.Push(new Point(a.X, a.Y + 1));
                }
            }
        }
        //refresh our main picture box
        pictureBox1.Image = bmp;
        pictureBox1.SizeMode = PictureBoxSizeMode.Zoom;
        return;
    }

现在的问题是，如果图像中的渐变变得太强，它将停止，然后看起来像这样：https ://i.stack.imgur.com/15jhd.png

作为一种解决方案，我想将“targetColor”更改为当前正在更改的像素的新颜色，以便它可以“穿越”渐变，并且只有在颜色差异突然太大时才会停止。

但是这里出现了我对堆栈和 c# 知之甚少的问题，因为第一次尝试像这样修改这部分代码

if (red == true && blue == true && green == true)
                { 
                    newColor = bmp.GetPixel(a.X, a.Y); // added this
                    bmp.SetPixel(a.X, a.Y, replacementColor);
                    pixels.Push(new Point(a.X - 1, a.Y));
                    pixels.Push(new Point(a.X + 1, a.Y));
                    pixels.Push(new Point(a.X, a.Y - 1));
                    pixels.Push(new Point(a.X, a.Y + 1));
                    targetColor = newColor; // and this
                }

我得到的结果看起来像这样：https ://i.stack.imgur.com/U52mF.png

这很奇怪，因为它确实做了它应该做的事情，但不是在任何地方都应该做，而且只是在图片上以一些条纹的形式出现。

我感谢您提供有关如何使其正常工作的所有解决方案和其他想法。

标签： c#flood-fill

解决方案

我解决这个问题的方法是在堆栈中存储有关在将点添加到堆栈时检查的颜色的信息，例如，我们用颜色 (255,10,1) 检查像素 (10,15)，在此期间我们添加到堆栈像素 (10,16) 具有关于 (10,15) 先前颜色的信息，并且在像素检查期间，我们将其颜色与前一个颜色进行比较。我所做的更改：

1）在堆栈中包含有关上一个像素颜色的信息：为此，我使用了名为 touple 的 c# 构造：

Stack<(Point point, Color target)> pixels = new Stack<(Point, Color)>();
pixels.Push((pt, target));

2）在使用堆栈时，我们得到对像素/目标颜色

    var curr = pixels.Pop();
    var a = curr.point;
    Color targetColor = curr.target;

3) 在向堆栈添加点的同时，我们还包括旧像素颜色：

var old = bmp.GetPixel(a.X, a.Y);
bmp.SetPixel(a.X, a.Y, replacementColor);
pixels.Push((new Point(a.X - 1, a.Y), old));
pixels.Push((new Point(a.X + 1, a.Y), old));
pixels.Push((new Point(a.X, a.Y - 1), old));
pixels.Push((new Point(a.X, a.Y + 1), old));

一些重构后的代码：

void FloodFill2(Bitmap bmp, Point pt, Color target, Color replacementColor)
{
    Stack<(Point point, Color target)> pixels = new Stack<(Point, Color)>();
    pixels.Push((pt, target));

    while (pixels.Count > 0)
    {
        var curr = pixels.Pop();
        var a = curr.point;
        Color targetColor = curr.target;

        if (a.X < bmp.Width && a.X > 0 &&
                a.Y < bmp.Height && a.Y > 0)//make sure we stay within bounds
        {
            var tolerance = 10;
            var green = Math.Abs(targetColor.G - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).G) < tolerance;
            var red = Math.Abs(targetColor.R - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).R) < tolerance;
            var blue = Math.Abs(targetColor.B - bmp.GetPixel(a.X, a.Y).B) < tolerance;

            if (red == true && blue == true && green == true)
            {
                var old = bmp.GetPixel(a.X, a.Y);
                bmp.SetPixel(a.X, a.Y, replacementColor);
                pixels.Push((new Point(a.X - 1, a.Y), old));
                pixels.Push((new Point(a.X + 1, a.Y), old));
                pixels.Push((new Point(a.X, a.Y - 1), old));
                pixels.Push((new Point(a.X, a.Y + 1), old));
            }
        }
    }
    //refresh our main picture box
    pictureBox1.Image = bmp;
    pictureBox1.SizeMode = PictureBoxSizeMode.Zoom;
    return;
}

最终效果：

最终效果

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