使用 C# 获取单色图像的像素颜色

Question

正如主题所说，我有一个.bmp 图像，我需要编写一个能够获取图像任何像素颜色的代码。这是一个 1bpp（索引）图像，因此颜色将是黑色或白色。这是我目前拥有的代码：

    //This method locks the bits of line of pixels
    private BitmapData LockLine(Bitmap bmp, int y)
    {
        Rectangle lineRect = new Rectangle(0, y, bmp.Width, 1);
        BitmapData line = bmp.LockBits(lineRect,
                                       ImageLockMode.ReadWrite,
                                       bmp.PixelFormat);
        return line;
    }
    //This method takes the BitmapData of a line of pixels
    //and returns the color of one which has the needed x coordinate
    private Color GetPixelColor(BitmapData data, int x)
    {
        //I am not sure if this line is correct
        IntPtr pPixel = data.Scan0 + x; 
        //The following code works for the 24bpp image:
        byte[] rgbValues = new byte[3];
        System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pPixel, rgbValues, 0, 3);
        return Color.FromArgb(rgbValues[2], rgbValues[1], rgbValues[0]);
    }

但是如何使它适用于 1bpp 图像？如果我从指针中只读取一个字节，它总是具有255 值，所以我假设我做错了什么。
请不要建议使用System.Drawing.Bitmap.GetPixel 方法，因为它工作得太慢，我希望代码尽可能快地工作。 提前致谢。

编辑： 这是可以正常工作的代码，以防万一有人需要：

    private Color GetPixelColor(BitmapData data, int x)
    {
        int byteIndex = x / 8;
        int bitIndex = x % 8;
        IntPtr pFirstPixel = data.Scan0+byteIndex;
        byte[] color = new byte[1];
        System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pFirstPixel, color, 0, 1);
        BitArray bits = new BitArray(color);
        return bits.Get(bitIndex) ? Color.Black : Color.White;
    }

Answer 1

好的，知道了！您需要从 BitmapData 读取位并将掩码应用于要提取颜色的位：

var bm = new Bitmap...

//lock all image bits
var bitmapData = bm.LockBits(new Rectangle(0, 0, bm.Width, bm.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format1bppIndexed);

// this  will return the pixel index in the color pallete
// since is 1bpp it will return 0 or 1
int pixelColorIndex = GetIndexedPixel(50, 30, bitmapData);

// read the color from pallete
Color pixelColor = bm.Pallete.Entries[pixelColorIndex];

方法如下：

// x, y relative to the locked area
private int GetIndexedPixel(int x, int y, BitmapData bitmapData)
{
    var index = y * bitmapData.Stride + (x >> 3);
    var chunk = Marshal.ReadByte(bitmapData.Scan0, index);

    var mask = (byte)(0x80 >> (x & 0x7));
    return (chunk & mask) == mask ? 1 : 0;
}

2轮计算像素位置：

1) 找到'x'中的像素为(x / 8)的字节：每个字节包含8个像素，找到字节除以x/8向下舍入：58 >> 3 = 7，像素在当前行的第 7 个字节（步幅）

2) 查找当前字节上的位 (x % 8)：执行x & 0x7 只获取最左边的 3 位 (x % 8)

例子：

x = 58 
// x / 8 - the pixel is on byte 7
byte = 58 >> 3 = 58 / 8 = 7 

// x % 8 - byte 7, bit 2
bitPosition = 58 & 0x7 = 2 

// the pixels are read from left to right, so we start with 0x80 and then shift right. 
mask = 0x80 >> bitPosition = 1000 0000b >> 2 =  0010 0000b 

Answer 2

首先，如果你需要在一次操作中读取单​​个像素，那么GetPixel在性能上将是相当的。昂贵的操作是锁定位，即。你应该坚持BitmapData 来完成你需要的所有阅读，并且只在最后关闭它 - 但记得关闭它！

您的像素格式似乎有些混乱，但我们假设它是正确的 1bpp。那么每个像素会占用一个位，一个字节就会有8个像素的数据。因此，您的索引计算不正确。字节的位置在x/8，那么你需要取位x%8。