使用Pure C显示PGM图像（p5）中的直方图像素值，不带任何图像处理库

这个问题对于使用纯C更好地理解图像处理是一项挑战。我已经使用C编译的GCC完成了一个读取非二进制PGM文件的简单程序。 现在，当我尝试读取二进制PGM文件时，它正成为一个问题。 可以通过使用IrvanView将JPG转换为PGM来获取该二进制PGM文件。

注意：请不要回答任何图像处理库（例如：OpenCV）。

我目前的代码是：

#include  #include  #define WIDTH 1024 #define HEIGHT 768 #define READ_IMAGE_NAME "MY_PGM_FILE_NAME.pgm" void print_histogram_table(int *histog); main() { FILE *fp; int i,j, height= HEIGHT, width=WIDTH; char line[100]; // Color depth is 255. unsigned char pixel_value; fp = fopen(READ_IMAGE_NAME,"r"); // get the first four lines. fgets (line,100,fp); fgets (line,100,fp); fgets (line,100,fp); fgets (line,100,fp); // Histogram helper int histo[65536]; int x; for ( x =0; x < 65536; x++) { histo[x] = 0; } for(j=0;j<height;j++) { for(i=0;i<width;i++) { fread(&pixel_value, sizeof(unsigned char), 1, fp); // Turn on the code below, if you want to check color on specific row and column. // printf("row num. %d column num. %d pixel value=%d\n",j,i,pixel_value); histo[pixel_value]++; } } // Make histogram print_histogram_table(histo); fclose(fp); getch(); } void print_histogram_table(int *histog) { int x; for (x= 0; x < 255; x++) { if ( histog[x] != 0) printf("Color number %d count %d\n", x, histog[x]); } } 

我已经阅读了一些与我的问题相关的页面[ 如何阅读.PGM格式文件？ ]，但我找不到任何清晰简单的答案。 我为我的代码中的任何错误道歉。 任何有关我的代码的建议和批评者将不胜感激。

我上面的脚本无法显示正确的颜色直方图，因为如果你理性思考，你可能会得到100以上的像素颜色（不仅低于100）。 所以，主要的问题是如何解决这个问题？

编辑我

• 添加PGM图像。 PGM图像样本
• 添加function以创建图像直方图。

编辑二

• 再添加一个fgets ，请参阅示例图像 。

Answer 1

我上面的脚本无法显示正确的颜色直方图，因为如果你理性思考，你可能会得到100以上的像素颜色（不仅低于100）。 所以，主要的问题是如何解决这个问题？

我假设你的意思是：

现在，在链接图像上运行此程序只显示100以下像素值的非零直方图条目。我知道图像中至少有一个像素值超过100，所以我的代码中有一个错误。 任何人都可以帮我弄清楚为什么会这样吗？

我建议你重新说出你的问题，以明确这一点。

代码表面看起来还不错，假设您只希望它能够处理您链接到的图像。 但是，有很多小错误可能会加起来。 以下是一些建议：

直方图大小

首先，您无法打印整个直方图。 考虑将直方图大小传递给打印直方图的函数。 而且，即使尺寸确实匹配（均为256），您仍然会有错误。 您永远不会打印第256个值。

 int histo[65536]; // ... print_histogram_table(histo); // ... void print_histogram_table(int *histog) { int x; for (x= 0; x < 255; x++) { if ( histog[x] != 0) printf("Color number %d count %d\n", x, histog[x]); } 

二进制I / O.

打开二进制文件时，需要指定“二进制”I / O. 在UNIX上，这通常没有区别，因为它是默认模式。 但是，在Windows上（我假设您使用Irfan View时正在运行Windows），您需要明确声明您需要二进制I / O.

这是第一次处理二进制文件时常见的错误。 基本上，只要fread()调用捕获一个EOF字节，它就会停止读取文件 ，你将获得所有后续读取的垃圾值（可能是最后一个实际字节的副本），这意味着你实际上并没有读取你的整个形象。

 fp = fopen(READ_IMAGE_NAME,"r"); // change to: fp = fopen(READ_IMAGE_NAME,"rb"); 

其他小问题

您的代码无法处理大量内容：

1. PNM文件可能在文件开头有注释
2. 行可能超过100个字符。
3. 图像大小不是强制1024x768
4. 在程序中硬编码文件的名称并没有多大用处，即使只是测试代码也是如此。
5. 如果您实际获得每像素16位灰度图像，则直方图足够大，但您应该读取2字节值。

Answer 2

而且……问题是什么？ 你的代码看起来几乎没有读取二进制PGM（P5？），它只是缺少对每个像素数据行的换行检查（根据维基百科文章，ASCII和二进制格式在每个像素数据行的末尾都有换行符）。

一些评论：

• 不要硬编码宽度和高度，您应该使用标题中的信息
• 检查幻数，抛出/返回错误，如果它不是P5（或正确处理）
• 该文件可能有行注释，考虑到这一点

Answer 3

关于你的计划的一些注意事项：

• 你应该阅读标题而不是硬编码宽度，高度和最大像素值。
• 将整个图像加载到内存并从内存进行处理会更有效
• PGM文件是二进制文件，你应该在fopen中使用“rb”（如果你在Windows上运行它，那里二进制文本与文本不同）
• 你的直方图打印function缺少最后一个像素（255是一个有效的像素值）
• 不确定你的直方图数组为何达到64K，你是否计划支持16位PGM？
• 你应该有error handling，以避免崩溃或其他意外的行为

以下是您的计划的改进版本，上述要点已得到解决。 我希望它有所帮助。

 #include  #include  #include  int main(int argc, char* argv[]) { char line[100]; int width, height, maxval; unsigned char* image; unsigned int* histo; int i; FILE *fd; fd = fopen(argv[1], "rb"); if (fd == NULL) { printf("could not open image file\n"); exit(1); } // magic number fgets(line, sizeof(line), fd); if (strcmp(line, "P5\n") != 0) { printf("image is not in PGM format!\n"); fclose(fd); exit(1); } // skip comment fgets(line, sizeof(line), fd); // read header if (fscanf(fd, "%d %d %d\n", &width, &height, &maxval) != 3) { printf("invalid header\n"); fclose(fd); exit(1); } if (maxval > 255) { printf("sorry, only 8-bit PGMs are supported at this time!\n"); fclose(fd); exit(1); } printf("width: %d\nheight: %d\nmaxval: %d\n", width, height, maxval); // read image data image = malloc(width * height); if (fread(image, sizeof(unsigned char), width * height, fd) != width * height) { printf("could not read image\n"); fclose(fd); exit(1); } fclose(fd); // compute histogram histo = (int*)calloc(maxval+1, sizeof(int)); for (i = 0; i < width * height; i++) histo[image[i]]++; // print histogram for (i = 0; i <= maxval; i++) printf("Color number %d count %d\n", i, histo[i]); // release memory free(image); free(histo); }