如何使用C++/CLI对图片做Grayscale Dilation? (.NET) (C/C++) (C++/CLI) (GDI+) (Image Processing)

这是我第一次用C++/CLI真正写出一个有用的程序，主要是因为想用STL Generic Algorithm，又想用GDI+，只好放弃C#改用C++/CLI啦。

  1 #include  " stdafx.h "
  2 #include  < vector >
  3 #include  < algorithm >
  4
  5 using   namespace  System::Drawing;
  6 using   namespace  System::Drawing::Imaging;
  7
  8 typedef std::pair < int ,  int >  MyPoint;
  9 typedef std::vector < MyPoint >  MyPointVec;
 10 typedef  int  GrayLevel;
 11
 12 //  Make kernel by radius
 13 MyPointVec makeKernel( const   int & );
 14 //  Process dilation 
 15 Bitmap ^  dilation(Bitmap ^ ,  const  MyPointVec % ); 
 16 //  Get max gray level by kernel
 17 GrayLevel getMaxByKernel(Bitmap ^ ,  const  MyPointVec % ,  const  MyPoint % );
 18 //  Get gray level from Color object
 19 GrayLevel getGrayLevelFromColor(Color ^ );
 20
 21 int  main()  {
 22  // Read image from lena.jpg
 23  Bitmap^ image = gcnew Bitmap("lena.jpg");
 24  const int radius = 2;
 25  // Make kernel by radius
 26  MyPointVec kernel = makeKernel(radius);
 27  // New dilated image
 28  Bitmap^ newImage = dilation(image, kernel);
 29  // Save new dilated image to disk
 30  newImage->Save("GrayscaleDilatedLena.jpg");
 31
 32  return 0;
 33}
 34
 35 //  Make kernel by radius
 36 MyPointVec makeKernel( const   int &  radius)  {
 37  MyPointVec kernel;
 38
 39  if (radius == 0) {
 40    kernel.push_back(std::make_pair(0,0));
 41  }
 42  else if (radius == 1) {
 43    //   *
 44    //  ***
 45    //   *
 46    kernel.push_back(std::make_pair(0,0));
 47    kernel.push_back(std::make_pair(1,0));
 48    kernel.push_back(std::make_pair(0,1));
 49    kernel.push_back(std::make_pair(-1,0));
 50    kernel.push_back(std::make_pair(0,-1));
 51  }
 52  else {
 53    kernel.push_back(std::make_pair(-1,2));
 54    kernel.push_back(std::make_pair(0,2));
 55    kernel.push_back(std::make_pair(1,2));
 56
 57    kernel.push_back(std::make_pair(-2,1));
 58    kernel.push_back(std::make_pair(-1,1));
 59    kernel.push_back(std::make_pair(0,1));
 60    kernel.push_back(std::make_pair(1,1));
 61    kernel.push_back(std::make_pair(2,1));
 62
 63    kernel.push_back(std::make_pair(-2,0));
 64    kernel.push_back(std::make_pair(-1,0));
 65    kernel.push_back(std::make_pair(0,0));
 66    kernel.push_back(std::make_pair(1,0));
 67    kernel.push_back(std::make_pair(2,0));
 68
 69    kernel.push_back(std::make_pair(-2,-1));
 70    kernel.push_back(std::make_pair(-1,-1));
 71    kernel.push_back(std::make_pair(0,-1));
 72    kernel.push_back(std::make_pair(1,-1));
 73    kernel.push_back(std::make_pair(2,-1));
 74
 75    kernel.push_back(std::make_pair(-1,-2));
 76    kernel.push_back(std::make_pair(0,-2));
 77    kernel.push_back(std::make_pair(1,-2));
 78  }
 79
 80  return kernel;
 81}
 82
 83 //  Process dilation 
 84 Bitmap ^  dilation(Bitmap ^  image,  const  MyPointVec %  kernel)  {
 85  // New dilated image
 86  Bitmap^ newImage = gcnew Bitmap(image->Width, image->Height);
 87  for(int x = 0; x != image->Width; ++x) {
 88    for(int y = 0; y != image->Height; ++y) {
 89      // Get max gray level by kernel
 90      GrayLevel gray = getMaxByKernel(image, kernel, std::make_pair(x,y));
 91      // Set max gray level to new dilated image
 92      newImage->SetPixel(x, y, Color::FromArgb(gray, gray, gray));
 93    }
 94  }
 95
 96  return newImage;
 97}
 98
 99 //  Get max gray level by kernel
100 GrayLevel getMaxByKernel(Bitmap ^  image,  const  MyPointVec %  kernel,  const  MyPoint %  point)  {
101  typedef std::vector<GrayLevel> NeighborColor;
102  NeighborColor neighborColor;
103
104  // C++/CLI's new for each syntax
105  for each (MyPoint kpoint in kernel) {
106    int x = point.first + kpoint.first;
107    int y = point.second + kpoint.second;
108    if (x >= 0 && x < image->Width) {
109      if (y >= 0 && y < image->Height) {
110        GrayLevel gray = getGrayLevelFromColor(image->GetPixel(x, y));
111        // push_back new gray level to vector
112        neighborColor.push_back(gray);
113      }
114    }
115  }
116
117  // Use STL max_element() algorithm to get max gray level
118  NeighborColor::iterator maxIter = max_element(neighborColor.begin(), neighborColor.end());
119
120  return *maxIter;
121}
122
123 //  Get gray level from Color object
124 GrayLevel getGrayLevelFromColor(Color ^  color)  {
125  return (color->R + color->G + color->B) /3;
126}

原图


执行结果


由于第一次真枪实弹的用C++/CLI，所以很多还不是很懂，如C++/CLI新的Handle ^，似乎不能用const和reference，且C++/CLI也将reference从&改成%，不过这的地方倒是改的很好，ISO C++在Address of和Reference都用&，我刚学时，也觉得很混淆，改了之后清楚多了。105行用到了for each，这是C++/CLI的新语法，总算从VB和C#学到这个漂亮的语法了!!，118行用到了max_element()这个algorithm，这也是我主要要用STL的原因，当然自己写也不难，不过既然Library有提供漂亮的algorithm，为什么不用呢?STL是我爱上C++的最主要原因。

See Also
如何使用C++/CLI对图片做Grayscale Erosion?
如何使用C++/CLI对图片做Grayscale Opening?
如何使用C++/CLI对图片做Grayscale Closing?
(原創) 如何實現Real Time對Binary Image做Dilation? (SOC) (Verilog) (Image Processing) (DE2-70) (TRDB-D5M) (TRDB-LTM)