CImg库中CImg,CImgList,CImgDisplay三个类的介绍

转自：http://www.cppprog.com/2009/0426/108.html

本文简单介绍了CImg库中的三个大类：CImg,CImgList,CImgDisplay。然后给出了让CImg在HDC上绘图以及与HBITMAP互换的方法，为部署CImg到WindowsGUI程序中提供了基本支持。

上回介绍了CImg模板类的一些函数，象我这种不在图像处理行业混的人来说很多术语实在是太专业了-_-，不理不理，看不懂就直接写测试代码看它们的作用是什么不就知道啦~~嘿嘿^_^。

上测试代码先：

#include"CImg.h"
usingnamespacecimg_library;

intmain()
{

CImg<unsignedchar>src("test.bmp");
//设置原图大小，貌似haar计算要求图像宽高是4的倍数
src.resize(src.width-src.width%4,src.height-src.height%4);
CImgList<unsignedchar>visu;
visu
<<src.get_crop(0,0,src.width/2,src.height/2)
<<src.get_quantize(5)
<<src.get_rotate(45,1)
<<src.get_permute_axes("yxzv")
<<src.get_erode(5)
<<src.get_haar()
<<src.get_dilate(3)
<<src.get_blur(3)
<<src.get_noise(3)
<<src.get_deriche(3)
<<src.get_blur_anisotropic(8)
<<src.get_blur_bilateral(1,2)
<<src.get_blur_patch(4,3)
<<src.get_sharpen(3)
<<src.get_blur_median(3)
;//如果愿意可以测试更多CImg的图像处理方法

//用来显示效果
CImgDisplaydisp(src.width*2,src.height);
inti=0;
unsignedchartextcolor[]={255,255,255};
while(!disp.is_closed&&!disp.is_keyQ&&!disp.is_keyESC)
{
i=i%visu.size;
charbuf[20];
::sprintf(buf,"img:%d",i);
//显示效果，（CImg<<CImg）会生成一个新的CImgList
//左边是原图，右边是处理图，外加写了个序号在上面以便区别
disp.display(src<<(+visu[i]).draw_text(0,0,buf,textcolor)).wait();
//按方向键下则显示下一个
if(disp.is_keyARROWDOWN)i++;
//方向键上则显示上一个
if(disp.is_keyARROWUP)
{
i--;
if(i<0)i=visu.size-1;
}
}
return0;
}

这个例子用到了CImg、CImgList、CImgDisplay三个类。

CImg类前面已有介绍。

CImgList是CImg的容器，用来保存一组CImg，主要方法有：

CImgList<T>&remove(constunsignedintpos)//删除指定位置
CImgList<T>&pop_back()//删除最后一个
CImgList<T>&pop_front()//删除前端
CImgList<T>&push_back(constCImg<t>&img)//从后面添加
CImgList<T>&push_front(constCImg<t>&img)//从前面添加
CImgList<T>&insert(constCImg<t>&img,constunsignedintpos)//插入到指定位置之前
CImgList<T>&clear()//清空
CImg<T>&operator[](constunsignedintpos)//取指定位置的图像

上面这些是它作为容器的基本功能，同时它也重载了一些操作符以便于使用，比如本例中的"<<"操作其实就是push_back方法。另外，它还有大量的运算功能用于给容器中的图像批量运算。最后，还有一些好玩的方法不可错过：从视频中载入或把图像保存到视频中：

CImgList<T>&load_ffmpeg(constchar*constfilename,
constunsignedintfirst_frame=0,
constunsignedintlast_frame=~0U,
constunsignedintstep_frame=1,
constboolpixel_format=true,
constboolresume=false)

constCImgList<T>&save_ffmpeg(
constchar*constfilename,
constunsignedintfirst_frame=0,
constunsignedintlast_frame=~0U,
constunsignedintfps=25)

这两个方法要求链接ffmpeg库，如果没有这个库文件，还可以使用load_ffmpeg_external和save_ffmpeg_external方法调用已外部安装的ffmpeg程序编解码。

CImgDisplay类是一个窗口类，它主要用来显示CImg和CImgList。一般使用它的流程是：

1. 新建CImgDisplay对象
2. 设置它的大小，除直接输入宽高外也能用直接用CImg、CImgList或另一个CImgDisplay对象作为调整大小的依据。这时，CImgDisplay对象内部已经建立了一个窗口了。
3. 使用display方法显示图像
4. 使用wait方法等待事件发生（键盘、鼠标、超时等）
5. 检查is_keyXXXX、is_closed、button、wheel等成员变量确定是什么事件，再决定我们该做什么操作。
6. 如果需要，循环回第三步
7. 析构时窗口收回。

在本例中，如果窗体关闭或按了Q键或按了ESC键则退出循环，程序结束。或者显示由原图和处理后的图组成的CImgList图像，如果按了上下方向键，则改变当前显示的处理图。

这是本例运行时的截图：

水墨画风格的《清明上河图》

CImg的图像处理方法绝不止上面例子中写的那么一点点，如果都写上去的话光运算就得等很长的时间，内存资源就更不用说了。所以建议大家一批批地写上去试验。或者可以修改一下代码，用逐次运算来试验效果。当然，如果你是图像处理领域的大牛，看方法名应试就知道是干啥的了，上面的代码就当熟悉一下CImg库吧。

在Windows里使用CImg

现在，我们已经可以使用CImg的现成方法做一些图像处理了。不过，有一个大问题需要解决，怎样把CImg的强大功能和我们的GUI程序相结合呢？我们总不能只使用CImgDisplay作为最终产品的显示界面吧？我们急需一个把CImg显示到指定HDC上的方法！

好在CImg库就一个头文件，所有的源代码都在这个头文件里。只要看一下它是怎么把CImg对象显示到CImgDisplay上的，我们就能依样画葫芦地把它显示到指定HDC上。

经过一番摸索，终于发现可以这样把一个CImg对象显示到HDC上：

template<classT>
voidDrawToHDC(HDCdc,constCImg<T>&src)
{
CImgDisplaydisp;
disp.assign(src,0,3,false,true);//最后一个true指明m_disp不要显示
disp.render(m_src);//把src的内容解析到disp的data中
SetDIBitsToDevice(dc,0,0,disp.width,disp.height,0,0,
0,disp.height,disp.data,&disp.bmi,DIB_RGB_COLORS);
}

CImgDisplay在显示过程中会填充bmi和data成员变量，而这两个变量正好是DIB数据，这段代码正好利用了这点。
但是它的运行效率实在是不怎样，经调试发现disp.assign方法会生成窗体、互斥量等东东，析构时又要删除它们，我们在这里根本用不着这些东西，浪费啊~~，于是不得不写一个新的画图方法了。

在说新版本的画图方法之前，得先说一下CImg库的另一个好功能：插件支持。只要在#include "CImg.h"之前

#define cimg_plugin "插件文件"
#define cimg_plugin1 "插件文件1"
#define cimg_plugin2 "插件文件2"
...
#define cimg_plugin8 "插件文件8"

CImg库就会把插件文件中的方法加入到CImg类中，看来起很酷，其实工作原理很简单，头文件中CImg类是这样定义的：

template<typenameT>
structCImg{
...
#ifdefcimg_plugin
#includecimg_plugin
#endif
#ifdefcimg_plugin1
#includecimg_plugin1
#endif
#ifdefcimg_plugin2
#includecimg_plugin2
#endif
#ifdefcimg_plugin3
#includecimg_plugin3
#endif
#ifdefcimg_plugin4
#includecimg_plugin4
#endif
#ifdefcimg_plugin5
#includecimg_plugin5
#endif
#ifdefcimg_plugin6
#includecimg_plugin6
#endif
#ifdefcimg_plugin7
#includecimg_plugin7
#endif
#ifdefcimg_plugin8
#includecimg_plugin8
#endif
...
}

当我们如下定义时

#define cimg_plugin "cimg4hdc.h"

cimg4hdc.h文件的内容就插入到了CImg类的定义中间。

我们现在就可以写一个插件文件为CImg类加入与Windows GUI交互的方法了，下面的代码是我写的插件文件，文件名为“cimg4hdc.h”，新加了五个方法：

HBITMAPto_bmp(HDCdc=0)const//从CImg产生一个HBITMAP，使用完要记得DeleteObject
CImg<T>&display(HDCdc,RECT&rc)//把CImg显示到HDC上，rc指定显示位置和大小
CImg(HBITMAPbmp)//从HBITMAP直接生成一个CImg，HBITMAP必须是16位色以上
CImg<T>&assign(HBITMAPbmp)//同上
CImg<T>&load_bmp(HBITMAPbmp)//同上

插件文件代码（点击下载，标准做法是右击，链接另存为...）：

#ifndefcimg_plugin_cimg4hdc
#definecimg_plugin_cimg4hdc

HBITMAPto_bmp(HDCdc)const
{
CImgDisplaydisp;
disp.width=width;
disp.height=height;
disp.normalization=3;
disp.is_closed=true;

BITMAPINFObmi;
BITMAPINFOHEADER&bh=bmi.bmiHeader;
bh.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER);
bh.biWidth=disp.width;
bh.biHeight=-(int)disp.height;
bh.biPlanes=1;
bh.biBitCount=32;
bh.biCompression=BI_RGB;
bh.biSizeImage=0;
bh.biXPelsPerMeter=1;
bh.biYPelsPerMeter=1;
bh.biClrUsed=0;
bh.biClrImportant=0;
void*pvBits;

HBITMAPbmp=CreateDIBSection(dc,
&bmi,
DIB_RGB_COLORS,
&pvBits,
NULL,0
);
if(bmp==NULL)returnbmp;

disp.bmi=bmi;
disp.data=(unsignedint*)pvBits;
disp.render(*this);
disp.width=disp.height=0;
disp.data=NULL;
returnbmp;
}

CImg<T>&display(HDCdc,RECT&rc)
{
CImgDisplaydisp;

disp.width=rc.right-rc.left;
disp.height=rc.bottom-rc.top;
disp.normalization=3;
disp.is_closed=true;

BITMAPINFOHEADER&bh=disp.bmi.bmiHeader;
bh.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER);
bh.biWidth=disp.width;
bh.biHeight=-(int)disp.height;
bh.biPlanes=1;
bh.biBitCount=32;
bh.biCompression=BI_RGB;
bh.biSizeImage=0;
bh.biXPelsPerMeter=1;
bh.biYPelsPerMeter=1;
bh.biClrUsed=0;
bh.biClrImportant=0;
disp.data=newunsignedint[disp.width*disp.height];

disp.render(*this);
::SetDIBitsToDevice(dc,rc.left,rc.top,
disp.width,disp.height,0,0,
0,disp.height,disp.data,&disp.bmi,DIB_RGB_COLORS);

disp.width=disp.height=0;
delete[]disp.data;

return*this;
}

CImg(HBITMAPbmp)
:width(0),height(0),depth(0),dim(0),is_shared(false),data(0)
{
load_bmp(bmp);
}

CImg<T>&assign(HBITMAPbmp)
{
returnload_bmp(bmp);
}

CImg<T>&load_bmp(HBITMAPbmp)
{
BITMAPbmpobj;
if(!::GetObject(bmp,sizeof(bmpobj),&bmpobj)||bmpobj.bmBitsPixel<16)return*this;

LONGcbBuffer=bmpobj.bmWidthBytes*(bmpobj.bmHeight);
BYTE*lvbit=newBYTE[cbBuffer];

if(!::GetBitmapBits(bmp,cbBuffer,lvbit))
{
delete[]lvbit;
return*this;
}

unsignedchar*ptrs=lvbit;
intalign= (4 - bmpobj.bmWidthBytes%4)%4;

//Readpixeldata
assign(bmpobj.bmWidth,bmpobj.bmHeight,1,3);
switch(bmpobj.bmBitsPixel){
case16:{//16bitscolors
for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){
constunsignedcharc1=*(ptrs++),c2=*(ptrs++);
constunsignedshortcol=(unsignedshort)(c1|(c2<<8));
(*this)(x,y,2)=(T)(col&0x1F);
(*this)(x,y,1)=(T)((col>>5)&0x1F);
(*this)(x,y,0)=(T)((col>>10)&0x1F);
}ptrs+=align;}
}break;
case24:{//24bitscolors
for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){
(*this)(x,y,2)=(T)*(ptrs++);
(*this)(x,y,1)=(T)*(ptrs++);
(*this)(x,y,0)=(T)*(ptrs++);
}ptrs+=align;}
}break;
case32:{//32bitscolors
for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){
(*this)(x,y,2)=(T)*(ptrs++);
(*this)(x,y,1)=(T)*(ptrs++);
(*this)(x,y,0)=(T)*(ptrs++);
++ptrs;
}ptrs+=align;}
}break;
}
mirror('y');

delete[]lvbit;
return*this;
}
#endif

测试代码（在WTL里测试）：

#definecimg_plugin"cimg4hdc.h"
#include"CImg.h"
usingnamespacecimg_library;
CImg<unsignedchar>m_show;

//生成部分
{
//生成一个100*100的HBITMAP
HDCdc=::CreateCompatibleDC(0);
HBITMAPbmp=::CreateCompatibleBitmap(::GetDC(0),100,100);
::SelectObject(dc,bmp);
::TextOut(dc,10,10,_T("HelloWorld"),11);
//从HBITMAP生成一个CImg
CImg<unsignedchar>src(bmp);
//模糊计算，结果与原图并排送给m_show
m_show=(src<<src.get_blur(2)).get_append('x');
//删除HBITMAP和内存DC
::DeleteObject(bmp);
::DeleteDC(dc);
}

//显示部分
LRESULTOnPaint(UINT/*uMsg*/,WPARAM/*wParam*/,LPARAM/*lParam*/,BOOL&/*bHandled*/)
{
CPaintDCdc(m_hWnd);
RECTrc={
10,10,10+m_show.width,10+m_show.height
};
//在HDC上显示m_show
m_show.display(dc,rc);
return0;
}

效果如下：