如何正确地将位图 RGB 颜色转换为二维双数组？

Question

我需要将Bitmap 图像转换为二维double 数组。
我想要一个代表 0-1 之间缩放的 RBG 颜色的每个像素的任意数字。 我想将位图图像转换为 2D 双精度数组，以便可以将卷积运算应用于该位图图像。 所以，我写了以下代码：

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();

        Bitmap image = (Bitmap)Bitmap.FromFile("lena.jpg");

        pictureBox1.Image = image;
        dataGridView1.DataSource = ToDataTable(ToDouble2d(image));
    }        

    public static double[,] ToDouble2d(Bitmap input)
    {
        int width = input.Width;
        int height = input.Height;

        double[,] array2d = new double[width, height];

        for (int y = 0; y < height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < width; x++)
            {
                Color clr = input.GetPixel(x, y);

                double iClr = (double)clr.ToArgb();

                array2d[x, y] = iClr / 255.0;
            }
        }

        return array2d;
    }

    public static DataTable ToDataTable(double[,] numbers)
    {
        DataTable dt = new DataTable();
        for (int i = 0; i < numbers.GetLength(1); i++)
        {
            dt.Columns.Add("Column" + (i + 1));
        }

        for (var i = 0; i < numbers.GetLength(0); ++i)
        {
            DataRow row = dt.NewRow();
            for (var j = 0; j < numbers.GetLength(1); ++j)
            {
                row[j] = numbers[i, j];
            }
            dt.Rows.Add(row);
        }
        return dt;
    }
}

我注意到的第一个问题是：所有值都是负数。
因此，我尝试在 0 和 1 之间重新调整它们。

private static void Rescale(double[,] convolve)
{
    int imageWidth = convolve.GetLength(0);
    int imageHeight = convolve.GetLength(1);

    double maxAmp = 0.0;

    for (int j = 0; j < imageHeight; j++)
    {
        for (int i = 0; i < imageWidth; i++)
        {
            maxAmp = Math.Max(maxAmp, convolve[i, j]);
        }
    }

    double scale = 1 / maxAmp;

    for (int j = 0; j < imageHeight; j++)
    {
        for (int i = 0; i < imageWidth; i++)
        {
            double d = convolve[i, j] * scale;
            convolve[i, j] = d;
        }
    }
}  

现在，所有强度都变成了-Infinity。

那么，处理这种情况的正确方法是什么？

注意。此时性能不是问题（例如位图锁定等）。我只是想知道为什么我的代码不能正常工作，以及如何正确地做到这一点。

Answer 1

我不确定您要做什么，或者为什么。但是，如果您只想要一个表示从 0 到 1 缩放的 RBG 值的任意数字。您也许可以这样做

public static Uint RGBtoUInt(int r, int g, int b)
{
    return (uint)(( r << 0 ) | ( g << 8 ) | ( b << 16 ));
}

...

var myArbitaryValue = RGBtoInt(r,g,b) / (double)16581375; // maximum 24bit color value 

注意：完全未经测试

Answer 2

好的，我已经解决了this link的问题。

    public static double[,] ToDouble2d(Bitmap input)
    {
        int width = input.Width;
        int height = input.Height;

        double[,] array2d = new double[width, height];

        for (int y = 0; y < height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < width; x++)
            {
                Color cl = input.GetPixel(x, y);

                // A 2d double data is always Grayscale.
                // So, three elements are averaged.
                double gray = ((cl.R * 0.3) + (cl.G * 0.59) + (cl.B * 0.11));

                array2d[x, y] = gray/255.0;
            }
        }

        return array2d;
    }