C# – 转换8位或16位灰度原始像素数据

我需要能够将8位或16位灰度像素数据转换为.NET框架可以支持的文件格式。

我可用的数据是宽度,高度,方向(左下角)和像素格式,以每像素2个字节打包的4096灰度(12位分辨率)。

因此,例如,每个像素的范围从0到4096,并且每个像素是2个字节。

我已经尝试将PixelFormat.Format16bppGrayScale与Bitmap构造函数一起使用,并抛出GDI +exception。 我读过的所有内容都说不支持这种格式,并且MSDN错误。

我想将此像素缓冲区转换为.NET位图格式(如Format32bppArgb),尽可能减少图像质量损失。

谁知道怎么样?

请参阅下面的示例,该示例预先计算查找表(LUT)并使用它来转换每个像素。 此版本涵盖您的12位案例; 对于8位代码非常相似,但很难概括像素格式。

从12位GS到有效8位GS的转换将丢失数据。 但是,您可以调整LUT表以聚焦较小范围的输入值,并获得更好的对比度(例如DICOM窗口中心/窗口宽度 )。

class Program { static void Main( string[] args ) { // Test driver - create a Wedge, convert to Bitmap, save to file // int width = 4095; int height = 1200; int bits = 12; byte[] wedge = Wedge( width, height, bits ); Bitmap bmp = Convert( wedge, width, height, bits ); string file = "wedge.png"; bmp.Save( file ); Process.Start( file ); } static Bitmap Convert( byte[] input, int width, int height, int bits ) { // Convert byte buffer (2 bytes per pixel) to 32-bit ARGB bitmap var bitmap = new Bitmap( width, height, PixelFormat.Format32bppArgb ); var rect = new Rectangle( 0, 0, width, height ); var lut = CreateLut( bits ); var bitmap_data = bitmap.LockBits( rect, ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat ); ConvertCore( width, height, bits, input, bitmap_data, lut ); bitmap.UnlockBits( bitmap_data ); return bitmap; } static unsafe void ConvertCore( int width, int height, int bits, byte[] input, BitmapData output, uint[] lut ) { // Copy pixels from input to output, applying LUT ushort mask = (ushort)( ( 1 << bits ) - 1 ); int in_stride = output.Stride; int out_stride = width * 2; byte* out_data = (byte*)output.Scan0; fixed ( byte* in_data = input ) { for ( int y = 0; y < height; y++ ) { uint* out_row = (uint*)( out_data + ( y * in_stride ) ); ushort* in_row = (ushort*)( in_data + ( y * out_stride ) ); for ( int x = 0; x < width; x++ ) { ushort in_pixel = (ushort)( in_row[ x ] & mask ); out_row[ x ] = lut[ in_pixel ]; } } } } static uint[] CreateLut( int bits ) { // Create a linear LUT to convert from grayscale to ARGB int max_input = 1 << bits; uint[] lut = new uint[ max_input ]; for ( int i = 0; i < max_input; i++ ) { // map input value to 8-bit range // byte intensity = (byte)( ( i * 0xFF ) / max_input ); // create ARGB output value A=255, R=G=B=intensity // lut[ i ] = (uint)( 0xFF000000L | ( intensity * 0x00010101L ) ); } return lut; } static byte[] Wedge( int width, int height, int bits ) { // horizontal wedge int max = 1 << bits; byte[] pixels = new byte[ width * height * 2 ]; for ( int y = 0; y < height; y++ ) { for ( int x = 0; x < width; x++ ) { int pixel = x % max; int addr = ( ( y * width ) + x ) * 2; pixels[ addr + 1 ] = (byte)( ( pixel & 0xFF00 ) >> 8 ); pixels[ addr + 0 ] = (byte)( ( pixel & 0x00FF ) ); } } return pixels; } } 

欺骗16b格式并使用ColorMatrix在显示之前正确映射它。

我还没有在Windows上对这种方法进行性能测试,但在其他平台(例如Android)上我需要高效的内存存储并快速重新映射12b或16b数据中的不同范围我已经很好地利用了这种技术。

我告诉它我的12 / 16b灰度数据真的是RGB565,所以它很高兴序列化,反序列化和其他操作。 当我需要显示时,我将它传递给ColorMatrix,它将相应的窗口映射到ARGB8888中的8b灰度。

如果有人想试试这个,我会发布我的映射算法。

两种可能的方式:

  • 使用指向任意缓冲区的Bitmap构造函数 。 这需要您保留缓冲区直到布置位图,但确实防止在内存中不必要地复制位图数据。
  • LockBits方法可用于获取指向Bitmap数据的指针。 在这种情况下,像往常一样构造一个具有所需尺寸和格式的Bitmap。 然后调用LockBits并将位图数据复制到缓冲区中。 如果您的数据不是Bitmap构造函数可以直接接受的格式,因此需要某种自定义转换,这会更慢,但是这是必要的。