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c++ - 将灰度转换为 Rgb

问题描述

这是我的完整代码- 代码的摘录在问题的底部。

我的功能policz和koloruj. 我需要将灰度位图转换为 rgb。

有一个表格显示位图应如何从 转换n(greyscale)为 rgb(color). 运行下面的代码片段显示了应该如何转换位图： 

<table align="center"><tr><b><th align="center">n</th><th align="center">r<sub>n</sub></th><th align="center">g<sub>n</sub></th><th align="center">b<sub>n</sub></th></b></tr><tr><td align="center">0</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td></tr><tr><td align="center">1-85</td><td align="center">r<sub>n-1</sub>+3</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td></tr><tr><td align="center">86</td><td align="center">255</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td></tr><tr><td align="center">87-170</td><td align="center">255</td><td align="center">g<sub>n-1</sub>+3</td><td align="center">0</td></tr><tr><td align="center">171</td><td align="center">255</td><td align="center">255</td><td align="center">0</td></tr><tr><td align="center">172-255</td><td align="center">255</td><td align="center">255</td><td align="center">b<sub>n-1</sub>+3</td></tr></table>

我需要转换的图片： 在此处输入图像描述

int policz(int i, char rgb, kolor tab[])
{
    int p;
    switch (rgb)
    {
    case 'r':
        p = tab[i-1].R+3;
        if(p>255)
        {
            return 255;
        }
        else return p;
        break;
    case 'g':
        p= tab[i-1].G+3;
        if(p>255)
        {
            return 255;
        }
        else return p;
        break;
    case 'b':
        p= tab[i-1].B+3;;
        if(p>255)
        {
            return 255;
        }
        else return p;
        break;
    }
}
void koloruj(unsigned char tab[], kolor tab_k[], BITMAPINFOHEADER ob)
{
    char rgb;
    for(int i=0; i<ob.biSizeImage/3; i++)
    {



        if(tab[i]==0)
        {
            tab_k[i].R=0;
            tab_k[i].G=0;
            tab_k[i].B=0;

        }
        NULL;
        if(tab[i]>0 && tab[i]<86)
        {
            rgb = 'r';
            tab_k[i].R=policz(i, rgb,tab_k);
            tab_k[i].G=0;
            tab_k[i].B=0;
        }
        NULL;
        if(tab[i]==86)
        {
            tab_k[i].R=255;
            tab_k[i].G=0;
            tab_k[i].B=0;
        }
        NULL;
        if(tab[i]>86 && tab[i]<171)
        {
            rgb = 'b';
            tab_k[i].R=255;
            tab_k[i].G=policz(i, rgb,tab_k);
            tab_k[i].B=0;
        }
        NULL;
        if(tab[i]==171)
        {
            tab_k[i].R=255;
            tab_k[i].G=255;
            tab_k[i].B=0;
        }
        NULL;
        if(tab[i]>171 && tab[i]<256)
        {
            rgb = 'b';
            tab_k[i].R=255;
            tab_k[i].G=255;
            tab_k[i].B=policz(i, rgb, tab_k);
        }
        NULL;
    }
}

我猜在两者的 1 个功能中的代码我都有错误，这让我很紧张

标签： c++bitmaprgbgrayscale

解决方案

首先，您的程序正在泄漏内存。尽量远离使用new. 请改用智能指针。这是您main()重写以使用的片段std::unique_ptr：

std::unique_ptr<uint8_t[]> pixmap =
    std::make_unique<uint8_t[]>(PictureInfo.biSizeImage / 3);

std::unique_ptr<kolor[]> kolormap =
    std::make_unique<kolor[]>(PictureInfo.biSizeImage / 3);

odczytaj_obraz(obraz, pixmap.get(), PictureInfo);
koloruj(pixmap.get(), kolormap.get(), PictureInfo);

其次，您对BITMAPFILEHEADER和BITMAPINFOHEADER的定义不正确。复制并转换后，它们应如下所示：

using WORD = uint16_t;
using DWORD = uint32_t;
using LONG = int32_t;

struct BITMAPFILEHEADER {
    WORD bfType;
    DWORD bfSize;
    WORD bfReserved1;
    WORD bfReserved2;
    DWORD bfOffBits;
};

struct BITMAPINFOHEADER {
    DWORD biSize;
    LONG biWidth;
    LONG biHeight;
    WORD biPlanes;
    WORD biBitCount;
    DWORD biCompression;
    DWORD biSizeImage;
    LONG biXPelsPerMeter;
    LONG biYPelsPerMeter;
    DWORD biClrUsed;
    DWORD biClrImportant;
};

当涉及到实际转换时，如果我正确阅读表格，它可以简化为：

<table align="center"><tr><b><th align="center">n</th><th align="center">r<sub>n</sub></th><th align="center">g<sub>n</sub></th><th align="center">b<sub>n</sub></th></b></tr> <tr><td align="center">0-85</td><td align="center">n*3</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td></tr> <tr><td align="center">86-171</td><td align="center">255</td><td align="center">(n-86)*3</td><td align="center">0</td></tr> <tr><td align="center">172-255</td><td align="center">255</td><td align="center">255</td><td align="center">(n-171)*3</td></tr></table>

在这种情况下，可以像这样进行转换：

struct rgb_t {
    uint8_t r, g, b;
};

inline uint8_t scale(uint8_t n, uint8_t cutover) {
    return (n-cutover)*3;
}

rgb_t gray2rgb(uint8_t n) {
    static constexpr uint8_t cutover_rg = 86;
    static constexpr uint8_t cutover_gb = 171;

    if(n < cutover_rg) return {scale(n, 0), 0, 0};
    if(n <= cutover_gb) return {255, scale(n, cutover_rg), 0};
    return {255, 255, scale(n, cutover_gb)};
}

gray2rgb() 演示

有趣的价值观：

n       r       g       b
---------------------------
0       0       0       0
1       3       0       0

85      255     0       0
86      255     0       0
87      255     3       0

170     255     252     0
171     255     255     0
172     255     255     3

254     255     255     249
255     255     255     252

从这个输出中，n 85和 n 86给出相同的 rgb 值，而 n 255不会导致 b 为 255，感觉应该调整表格：

<table align="center"><tr><b><th align="center">n</th><th align="center">r<sub>n</sub></th><th align="center">g<sub>n</sub></th><th align="center">b<sub>n</sub></th></b></tr> <tr><td align="center">0-85</td><td align="center">n*3</td><td align="center">0</td><td align="center">0</td></tr> <tr><td align="center">86-170</td><td align="center">255</td><td align="center">(n-85)*3</td><td align="center">0</td></tr> <tr><td align="center">171-255</td><td align="center">255</td><td align="center">255</td><td align="center">(n-170)*3</td></tr></table>

rgb_t gray2rgb_improved(uint8_t n) {
    static constexpr uint8_t cutover_rg = 85;
    static constexpr uint8_t cutover_gb = 170;

    if(n <= cutover_rg) return {scale(n, 0), 0, 0};
    if(n <= cutover_gb) return {255, scale(n, cutover_rg), 0};
    return {255, 255, scale(n, cutover_gb)};
}

gray2rgb_improved() 演示

现在，这些值将与原始表不匹配，但会平均填充整个频谱：

n       r       g       b
---------------------------
0       0       0       0
1       3       0       0

84      252     0       0
85      255     0       0
86      255     3       0
87      255     6       0

169     255     252     0
170     255     255     0
171     255     255     3
172     255     255     6

254     255     255     252
255     255     255     255

虽然gray2rgb()可能会按照您的表格所说的那样做，但gray2rgb_improved()可能会更好。

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