C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

类似的文章在网上可以看到不少，但多多少少都存在一些问题。这两天做实验室的项目用到这个功能，我从头把它整理了一遍。

在看代码之前，首先解释几个问题。

byte数组存放的是图像每个像素的灰度值，byte类型正好是从0~255，存放8bit灰度图像的时候，一个数组元素就是一个像素的灰度值。仅有这个数组还不足以恢复出原来的图像，还必须事先知道图像的长、宽值；

创建Bitmap类的时候必须指定PixelFormat为Format8bppIndexed，这样才最符合图像本身的特性；

Bitmap类虽然提供了GetPixel()、SetPixel()这样的方法，但我们绝对不能用这两个方法来进行大规模的像素读写，因为它们的性能实在很囧；

托管代码中，能不用unsafe就尽量不用。在.NET 2.0中已经提供了BitmapData类及其LockBits()、UnLockBits()操作，能够安全地进行内存读写；

图像的width和它存储时的stride是不一样的。位图的扫描线宽度一定是4的倍数，因此图像在内存中的大小并不是它的显示大小；

Format8bppIndexed类型的PixelFormat是索引格式，其调色板并不是灰度的而是伪彩，因此需要我们对其加以修改。

代码如下，解说写在注释里了：

1 ///

2 /// 将一个字节数组转换为8bit灰度位图

3 ///

4 /// 显示字节数组

5 /// 图像宽度

6 /// 图像高度

7 /// 位图

8 public static Bitmap ToGrayBitmap(byte[] rawValues, int width, int height)

9 {

10 //// 申请目标位图的变量，并将其内存区域锁定

11 Bitmap bmp = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format8bppIndexed);

12 BitmapData bmpData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height),

13 ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed);

14

15 //// 获取图像参数

16 int stride = bmpData.Stride; // 扫描线的宽度

17 int offset = stride - width; // 显示宽度与扫描线宽度的间隙

18 IntPtr iptr = bmpData.Scan0; // 获取bmpData的内存起始位置

19 int scanBytes = stride * height; // 用stride宽度，表示这是内存区域的大小

20

21 //// 下面把原始的显示大小字节数组转换为内存中实际存放的字节数组

22 int posScan = 0, posReal = 0; // 分别设置两个位置指针，指向源数组和目标数组

23 byte[] pixelValues = new byte[scanBytes]; //为目标数组分配内存

24

25 for (int x = 0; x < height; x )

26 {

27 //// 下面的循环节是模拟行扫描

28 for (int y = 0; y < width; y )

29 {

30 pixelValues[posScan ] = rawValues[posReal ];

31 }

32 posScan = offset; //行扫描结束，要将目标位置指针移过那段“间隙”

33 }

34

35 //// 用Marshal的Copy方法，将刚才得到的内存字节数组复制到BitmapData中

36

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pixelValues, 0, iptr, scanBytes);

37 bmp.UnlockBits(bmpData); // 解锁内存区域

38

39 //// 下面的代码是为了修改生成位图的索引表，从伪彩修改为灰度

40 ColorPalette tempPalette;

41 using (Bitmap tempBmp = new Bitmap(1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed))

42 {

43 tempPalette = tempBmp.Palette;

44 }

45 for (int i = 0; i < 256; i )

46 {

47 tempPalette.Entries[i] = Color.FromArgb(i, i, i);

48 }

49

50 bmp.Palette = tempPalette;

51

52 //// 算法到此结束，返回结果

53 return bmp;

54 }