使用GDI+位图数据扫描线处理图像的小技巧

在GDI+图像处理中，我们经常利用BitmapData结构对图像数据扫描线进行操作，在我的大部分BOLG文章中，都使用了这个方法。GDI+位图通过其LockBits方法和UnlockBits方法，分别用来锁定（获取）和解锁（释放）BitmapData数据，我们一般都在这2个方法之间操作图像数据扫描线，如：

	Bitmap *bmp = new Bitmap(L"d:\\001-1.jpg");
	BitmapData data;
	Gdiplus::Rect r(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
         // 锁定为32位像素格式
	bmp->LockBits(&r, ImageLockModeRead | ImageLockModeWrite, PixelFormat32bppARGB, &data);

	// 这里对图像数据扫描线操作，由于bmp已经锁定，很多方法不能调用

	bmp->UnlockBits(&data); // 解锁
	Gdiplus::Graphics *g = new Gdiplus::Graphics(Canvas->Handle);
	g->DrawImage(bmp, 0, 0);
	delete g;
	delete bmp;

由于在LockBits方法和UnlockBits方法之间，位图对象是锁定的，很多方法无法调用，有时也感到有些不方便，甚至繁琐。比如对图像数据扫描线进行多次处理，在处理过程中想分步骤显示或者保存时，就不得不反复调用这2个方法；还有就是位图格式低于24位格式的图像无法锁定为24位或32位数据进行操作（我们大多利用24位或者32位像素扫描线进行图像处理）等等。

可以使用一些小技巧来规避因位图对象锁定而带来的不方便，也可对低于24位格式的图像进行24位或32位图像数据扫描线操作。请看下面的例子：

	Gdiplus::Graphics *g = new Gdiplus::Graphics(Canvas->Handle);
	Bitmap *bmp = new Bitmap(L"d:\\001-1.jpg");
	BitmapData data;
	Gdiplus::Rect r(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
	// 预先设置扫描线长度和图像数据
	data.Stride = r.Width * 4;
	data.Scan0 = (void*)new char[r.Height * data.Stride];
	// 建立一个32位像素格式的自定义数据位图对象
	Bitmap *bmp2 = new Bitmap(r.Width, r.Height, data.Stride,
		PixelFormat32bppARGB, (BYTE*)data.Scan0);
	// 使用ImageLockModeRead标记使bmp图像数据拷贝到data.Scan0。
	// 使用ImageLockModeUserInputBuf标记锁定图像bmp，使bmp和bmp2共享图像数据。
	// 使用ImageLockModeWrite标记使bmp和bmp2同步，即图像数据处理同时
	// 作用于bmp和bmp2，去掉ImageLockModeWrite后，bmp图像不改变，
	// 低于24位格式的图像必须去掉ImageLockModeWrite
	bmp->LockBits(&r, ImageLockModeRead | ImageLockModeWrite | ImageLockModeUserInputBuf,
		PixelFormat32bppARGB, &data);

	// 这里可分步操作图像扫描线，同时也可显示bmp2，或者调用bmp2的任何方法
	ImageGray(&data); // 图像灰度化，具体过程略
	g->DrawImage(bmp2, 0, 0); // 画图像（或者其它方法调用）
	ImageTwoValues(&dada, 127); // 图像二值化，具体过程略
	g->DrawImage(bmp2, 200, 0); // 画图像（或者其它方法调用）

	bmp->UnlockBits(&data);
	delete g;
	delete bmp;
	delete bmp2;
	delete[] data.Scan0; // 必须释放

上面例子代码中作了较详细的说明，就不再解释。

上面的例子为了解释位图对象共享和数据处理同步，代码显得有些凌乱，其实只要记住一点：例子中，自定义位图对象bmp2通过bmp->LockBits方法取得数据后，如果无特殊需要，bmp就可解锁甚至delete，这时也不再需要对bmp2锁定，就可通过对data的处理，达到对bmp2包含的图像数据进行改变的目的。

将上面代码重新规划一下，使之清晰一些：

BOOL GetBitmapData(WCHAR *fileName, PixelFormat pixelFormat, BitmapData *data)
{
	Bitmap *bmp = new Bitmap(fileName);
	if (bmp->GetLastStatus() != Ok)
		return FALSE;
	Gdiplus::Rect r(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
	UINT pixelSize = GetPixelFormatSize(pixelFormat);
	data->Stride = ((pixelSize * r.Width + 31) & 0xffffffe0) >> 3;
	data->Scan0 = (void*)new char[r.Height * data->Stride];
	bmp->LockBits(&r, ImageLockModeRead | ImageLockModeUserInputBuf,
		pixelFormat, data);
	bmp->UnlockBits(data);
	delete bmp;
	return TRUE;
}

void __fastcall TForm2::Button1Click(TObject *Sender)
{
	// 取得图像的24位像素格式数据
	BitmapData data;
	if (!GetBitmapData(L"d:\\001-1.jpg", PixelFormat24bppRGB, &data))
		return;
	// 建立一个24位像素格式的自定义数据位图对象
	Bitmap *bmp = new Bitmap(data.Width, data.Height, data.Stride,
		data.PixelFormat, (BYTE*)data.Scan0);
	Gdiplus::Graphics *g = new Gdiplus::Graphics(Canvas->Handle);

	// 这里可操作图像数据扫描线，不必再锁定bmp，同时也可显示bmp，或者调用bmp的任何方法
	ImageGray(&data); 			// 图像灰度化，具体过程略
	g->DrawImage(bmp, 0, 0); 	// 画图像（或者其它方法调用）
	ImageTwoValues(&dada, 127); // 图像二值化，具体过程略
	g->DrawImage(bmp, 200, 0);	// 画图像（或者其它方法调用）

	delete g;
	delete bmp;
	delete[] data.Scan0; // 必须释放
}

通过上面代码，就可以看出调用GetBitmapData后，所有的图像数据信息就已经包含在BitmapData结构中了，所以我们可以对这个数据结构进行任何的操作，而不再依赖任何GDI+对象，由此避免了本文前面所说的不方便。之所以又建立一个自定义数据位图对象，只是要借助它进行图像显示、保存等操作而已。

利用类似于前面的例子代码还可以进行拼图操作：

	Gdiplus::Graphics *g = new Gdiplus::Graphics(Canvas->Handle);
	Bitmap *bmp = new Bitmap(L"d:\\001-1.jpg");
	BitmapData data;
	Gdiplus::Rect r(0, 0, bmp->GetWidth(), bmp->GetHeight());
	// 预先设置扫描线长度和图像数据，扫描线为2个图像的宽度
	data.Stride = r.Width * 2 * 4;
	data.Scan0 = (void*)new char[r.Height * data.Stride];

	// 拷贝图像到左边，注意这里只是读取数据，所以ImageLockModeWrite没使用
	bmp->LockBits(&r, ImageLockModeRead | ImageLockModeUserInputBuf,
		PixelFormat32bppARGB, &data);
	bmp->UnlockBits(&data);

	// 拼合图像到右边，为简化，使用同一张图。
	// 如果图像大小不同，只要r的尺寸一致(不能大于原图)
	(char*)data.Scan0 += (r.Width * 4); // 扫描线地址向右移动
	bmp->LockBits(&r, ImageLockModeRead | ImageLockModeUserInputBuf,
		PixelFormat32bppARGB, &data);
	bmp->UnlockBits(&data);

	(char*)data.Scan0 -= (r.Width * 4); // 还原扫描线地址
         data.Width = r.Width * 2;  // 重新设置拼图宽度
       // 拼合图数据信息已经包含在data中了，可以继续对data进行任何的操作

	// 建立一个自定义数据位图对象
	Bitmap *bmp2 = new Bitmap(data.Width, data.Height, data.Stride,
		data.PixelFormat, (BYTE*)data.Scan0);
	// 显示拼合后的图像。
	g->DrawImage(bmp2, 0, 0);
	delete g;
	delete bmp;
	delete bmp2;
	delete[] data.Scan0; // 必须释放

本文代码采用BCB编译器。如有错误，可来信指正，并请提出建议：[e-mail]