• [编程开发]STB image读取学习


    为了便于学习图像处理并研究图像算法,

    俺写了一个适合初学者学习的小小框架。

     

    麻雀虽小五脏俱全。

     

    采用的加解码库:stb_image

    官方:http://nothings.org/

     

    stb_image.h用于解析图片格式:

    JPG, PNG, TGA, BMP, PSD, GIF, HDR, PIC

    stb_image_write.h用于保存图片格式:

    PNG, TGA, BMP, HDR

     

    附带处理耗时计算,示例演示了一个简单的反色处理算法,并简单注释了一下部分逻辑。

     

    完整代码:

    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    
    #include <cstdint>
    #include <numeric>
    #include <math.h>
    #include <io.h>
    
    //使用stbImage http://nothings.org/
    #define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
    #include "stb_image.h"
    #define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
    #include "stb_image_write.h" 
    
    //如果是Windows的话,调用系统API ShellExecuteA打开图片
    #if defined(_MSC_VER)
    #include <windows.h> 
    #define USE_SHELL_OPEN
    #endif
    
    //是否使用OMP方式计时
    #define USE_OMP 0
    
    #if  USE_OMP
    #include <omp.h>
    auto const epoch = omp_get_wtime();
    double now() {
    	return omp_get_wtime() - epoch; 
    };
    #else
    #include <chrono>
    auto const epoch = std::chrono::steady_clock::now();
    double now() {
    	return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(std::chrono::steady_clock::now() - epoch).count() / 1000.0;
    };
    #endif
    
    //计时函数
    template<typename FN>
    double bench(const FN &fn) {
    	auto took = -now();
    	return (fn(), took + now());
    }
    
    //存储当前传入文件位置的变量
    std::string m_curFilePath;
    
    //加载图片
    void loadImage(const char* filename, unsigned char*& Output, int  &Width, int  &Height, int &Channels)
    {
    	Output = stbi_load(filename, &Width, &Height, &Channels, 0);
    }
    //保存图片
    void saveImage(const char* filename, int  Width, int  Height, int Channels, unsigned char* Output, bool open = true)
    {
    	std::string saveFile = m_curFilePath;
    	saveFile += filename;
    	//保存为png,也可以调用stbi_write_bmp 保存为bmp
    	stbi_write_png(saveFile.c_str(), Width, Height, Channels, Output, 0);
    
    #ifdef USE_SHELL_OPEN
    	if (open)
    		ShellExecuteA(NULL, "open", saveFile.c_str(), NULL, NULL, SW_SHOW);
    #else
    	//其他平台暂不实现
    #endif
    }
    
    //取当前传入的文件位置
    void getCurrentFilePath(const char* filePath, std::string& curFilePath)
    {
    	char drive[_MAX_DRIVE];
    	char dir[_MAX_DIR];
    	char fname[_MAX_FNAME];
    	char ext[_MAX_EXT];
    	curFilePath.clear();
    	_splitpath_s(filePath, drive, dir, fname, ext);
    	curFilePath += drive;
    	curFilePath += dir;
    	curFilePath += fname;
    	curFilePath += "_";
    }
    
    //算法处理,这里以一个反色作为例子
    void processImage(unsigned char* Input, unsigned char* Output, unsigned int  Width, unsigned int  Height, unsigned int Channels)
    {
    	int WidthStep = Width*Channels;
    	if (Channels == 1)
    	{
    		for (unsigned int Y = 0; Y < Height; Y++)
    		{
    			unsigned char*     pOutput = Output + (Y * WidthStep);
    			unsigned char*     pInput = Input + (Y * WidthStep);
    			for (unsigned int X = 0; X < Width; X++)
    			{
    				pOutput[0] = 255 - pInput[0];
    
    				//下一个像素点
    				pInput += Channels;
    				pOutput += Channels;
    			}
    		}
    	}
    	else 	if (Channels == 3 || Channels == 4)
    	{
    		for (unsigned int Y = 0; Y < Height; Y++)
    		{
    			unsigned char*     pOutput = Output + (Y * WidthStep);
    			unsigned char*     pInput = Input + (Y * WidthStep);
    			for (unsigned int X = 0; X < Width; X++)
    			{
    				pOutput[0] = 255 - pInput[0];
    				pOutput[1] = 255 - pInput[1];
    				pOutput[2] = 255 - pInput[2];
    				//通道数为4时,不处理A通道反色(pOutput[3] = 255 - pInput[3];)
    				//下一个像素点
    				pInput += Channels;
    				pOutput += Channels;
    			}
    		}
    	}
    
    }
    
    //本人博客:http://tntmonks.cnblogs.com/转载请注明出处.
    
    int main(int argc, char **argv) {
    
    	std::cout << "Image Processing " << std::endl;
    	std::cout << "Demo By Gaozhihan (Build 2016-03-22)" << std::endl;
    	std::cout << "支持解析如下图片格式:" << std::endl;
    	std::cout << "JPG, PNG, TGA, BMP, PSD, GIF, HDR, PIC" << std::endl;
    
    	//检查参数是否正确
    	if (argc < 2)
    	{
    		std::cout << "参数错误。" << std::endl;
    		std::cout << "请拖放文件到可执行文件上,或使用命令行:imageProc.exe 图片" << std::endl;
    		std::cout << "例如: imageProc.exe d:image.jpg" << std::endl;
    
    		return 0;
    	}
    
    	std::string szfile = argv[1];
    	//检查输入的文件是否存在
    	if (_access(szfile.c_str(), 0) == -1)
    	{
    		std::cout << "输入的文件不存在,参数错误!" << std::endl;
    	}
    
    	getCurrentFilePath(szfile.c_str(), m_curFilePath);
    
    	int Width = 0;        //图片宽度
    	int Height = 0;        //图片高度
    	int Channels = 0;    //图片通道数
    	unsigned char* inputImage = NULL;    //输入图片指针
    
    	double nLoadTime = bench([&]{
    		//加载图片
    		loadImage(szfile.c_str(), inputImage, Width, Height, Channels);
    	});
    	std::cout << " 加载耗时: " << int(nLoadTime * 1000) << " 毫秒" << std::endl;
    	if ((Channels != 0) && (Width != 0) && (Height != 0))
    	{
    		//分配与载入同等内存用于处理后输出结果
    		unsigned char* outputImg = (unsigned char*)STBI_MALLOC(Width*Channels*Height*sizeof(unsigned char));
    		if (inputImage) {
    			//如果图片加载成功,则将内容复制给输出内存,方便处理
    			memcpy(outputImg, inputImage, Width*Channels*Height);
    		}
    		else     {
    			std::cout << " 加载文件: 
    " << szfile.c_str() << " 失败!" << std::endl;
    		}
    
    		double nProcessTime = bench([&]{
    			//处理算法
    			processImage(inputImage, outputImg, Width, Height, Channels);
    		});
    		std::cout << " 处理耗时: " << int(nProcessTime * 1000) << " 毫秒" << std::endl;
    
    		//保存处理后的图片
    		double nSaveTime = bench([&]{
    			saveImage("_done.png", Width, Height, Channels, outputImg);
    		});
    		std::cout << " 保存耗时: " << int(nSaveTime * 1000) << " 毫秒" << std::endl;
    
    		//释放占用的内存
    		if (outputImg)
    		{
    			STBI_FREE(outputImg);
    			outputImg = NULL;
    		}
    
    		if (inputImage)
    		{
    			STBI_FREE(inputImage);
    			inputImage = NULL;
    		}
    	}
    	else
    	{
    		std::cout << " 加载文件: 
    " << szfile.c_str() << " 失败!" << std::endl;
    	}
    
    	getchar();
    	std::cout << "按任意键退出程序 
    " << std::endl;
    	return 0;
    }
    

      

    示例具体流程为:

    加载图片->算法处理->保存图片->打开保存图片(仅Windows)

    并对 加载,处理,保存 这三个环节都进行了耗时计算并输出。

     

    示例代码下载:

    http://files.cnblogs.com/files/tntmonks/imageProcDemo.zip

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