C#图像处理之-给你的图片打上LOGO

  做图片处理软件,肯定会遇到这样的需求:如何把一张图片放在另一张图片上,比如在大图片中打上公司或个人的Logo等等。
  其实原理很简单。假设我们有一张 800 * 600 的大图片(Bitmap b0),想在(10,10)的位置上打上Logo(Bitmap b1),Logo图片大小是 150 * 30。很简单,我们以大图片的(10,10)位置作为起始位置,做一个150 * 30 的矩形,把Logo图片整个替换这个矩形。
  老规矩,还是用BitmapData来帮助我们实现这个功能。view plaincopy to clipboardprint?
  // 取以大图(X,Y)为起点,w * h 的矩形区域
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X,Y,w,h),ImageLockMode.WriteOnly,PixelFormat.Format24bppRgb);
  
  // 取整个Logo
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0,0,w,h),ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  
  // 复制Logo图的像素
  pIn[0] = (byte)pLogo[0];
  pIn[1] = (byte)pLogo[1];
  pIn[2] = (byte)pLogo[2];
  
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }
  // 取以大图(X,Y)为起点,w * h 的矩形区域
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X,Y,w,h),ImageLockMode.WriteOnly,PixelFormat.Format24bppRgb);
  // 取整个Logo
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0,0,w,h),ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  // 复制Logo图的像素
  pIn[0] = (byte)pLogo[0];
  pIn[1] = (byte)pLogo[1];
  pIn[2] = (byte)pLogo[2];
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }这样,为图片打Logo的功能就实现了。当然,还可以有别的方法,比如用BitBlt这个API函数,或者使用GDI+的DrawImage函数。
  但这样有个小问题,Logo区域永远是个矩形。假如我的Logo是个圆形,只希望在大图上出现圆形的Logo而不是整块矩形,那又该如何实现呢?
  这个问题其实可以这样理解:我们让Logo的背景变透明。而所谓透明,就是两张图片叠加时,上层图片“透明”区域中的像素,仍然使用下层图的相应像素来代替。但在RGB模式下,并没有“透明”这个概念(我们的讨论都在用PixelFormat.Format24bppRgb,PixelFormat.Format32bppArgb中的Alpha分量支持“透明度”),因此我们需要自己规定一种颜色,凡是这个颜色的,都作为“透明”处理。
  比如,我们的Logo是黑底的,那么就指定黑色作为透明色。
  修改算法也很简单,凡是遇到Logo图中像素颜色是黑色(当然这是个参数,可以自己改)的,就用大图相应位置的颜色来代替,否则还是使用Logo的像素色。下面是算法:view plaincopy to clipboardprint?
  // 因为有可能要回写,所以原图的 ImageLockMode 这次是 ReadWrite
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X, Y, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
  
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  
  // 判断当前点是否透明色
  // 取得当前色
  Color c = Color.FromArgb(pLogo[2], pLogo[1], pLogo[0]);
  if (!ColorIsSimilar(c, TransColor, delta))
  {
  // 不是透明色,b0当前位置的颜色用b1对应位置的来代替
  pIn[0] = (byte)pLogo[0];
  pIn[1] = (byte)pLogo[1];
  pIn[2] = (byte)pLogo[2];
  }
  
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }
  // 因为有可能要回写,所以原图的 ImageLockMode 这次是 ReadWrite
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X, Y, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  // 判断当前点是否透明色
  // 取得当前色
  Color c = Color.FromArgb(pLogo[2], pLogo[1], pLogo[0]);
  if (!ColorIsSimilar(c, TransColor, delta))
  {
  // 不是透明色,b0当前位置的颜色用b1对应位置的来代替
  pIn[0] = (byte)pLogo[0];
  pIn[1] = (byte)pLogo[1];
  pIn[2] = (byte)pLogo[2];
  }
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }我们在上面的算法中出现了另一个小算法,判断颜色C0,C1是否相等。当然如果两个颜色的RGB分量都相等那就肯定是相等了,但考虑到容差方面的因素,我们需要一个更灵活的算法。
  我们知道,一个颜色由RGB三个分量组成,每个分量取值[0,255]的整数。这样,任意一个颜色都是这个有限空间中的一个点。两个颜色的“相似度”是否在阀值范围内的问题,最简单的思路也就可以认为求证空间两点的距离是否在阀值范围内。
  空间两点距离公式:r2 = (x0-x1)2 + (y0-y1)2 + (z0-z1)2
  下面是我的算法。view plaincopy to clipboardprint?
  /// <summary>
  /// 颜色是否近似
  /// </summary>
  /// <param name="c0">颜色0</param>
  /// <param name="c1">颜色1</param>
  /// <param name="delta">容差</param>
  /// <returns>是/否</returns>
  public static bool ColorIsSimilar(Color c0, Color c1, int delta)
  {
  int r0, r1, g0, g1, b0, b1;
  
  r0 = c0.R;
  r1 = c1.R;
  
  g0 = c0.G;
  g1 = c1.G;
  
  b0 = c0.B;
  b1 = c1.B;
  
  if ((r0-r1)*(r0-r1) + (g0-g1) * (g0-g1) + (b0-b1) * (b0-b1) <= delta * delta)
  {
  return true;
  }
  else
  {
  return false;
  }
  
  }
  /// <summary>
  /// 颜色是否近似
  /// </summary>
  /// <param name="c0">颜色0</param>
  /// <param name="c1">颜色1</param>
  /// <param name="delta">容差</param>
  /// <returns>是/否</returns>
  public static bool ColorIsSimilar(Color c0, Color c1, int delta)
  {
  int r0, r1, g0, g1, b0, b1;
  r0 = c0.R;
  r1 = c1.R;
  g0 = c0.G;
  g1 = c1.G;
  b0 = c0.B;
  b1 = c1.B;
  if ((r0-r1)*(r0-r1) + (g0-g1) * (g0-g1) + (b0-b1) * (b0-b1) <= delta * delta)
  {
  return true;
  }
  else
  {
  return false;
  }
  }最后再来看看一种情况。我们需要Logo半透明的呈现,貌似水印样的效果。有了上面两种处理图片的经验,不难认识到,大图b0的指定区域中需要混合原始像素和Logo图片b1像素后的新像素填充。
  不难想象,新像素值应该结合了大图和Logo图两方面因素的。Logo图越透明,大图受的影响越小。所以这里我们可以采用加权平均的方法来得到混合后的新值。
  新值 = (1 - 不透明度%)* 大图像素值 + 不透明度% * Logo图像素值
  完整的函数如下:view plaincopy to clipboardprint?
  /// <summary>
  /// 合并两张图片,支持不透明度和透明色
  /// </summary>
  /// <param name="b0">图片一</param>
  /// <param name="b1">图片二</param>
  /// <param name="X">起始坐标X</param>
  /// <param name="Y">起始坐标Y</param>
  /// <param name="b1_alpha">图片二的不透明度</param>
  /// <param name="TransColor">被作为透明色处理的颜色</param>
  /// <param name="delta">透明色的容差</param>
  /// <returns>合并后的图片</returns>
  public static Bitmap KiMerge(Bitmap b0, Bitmap b1, int X, int Y, int b1_alpha,Color TransColor,int delta)
  {
  if (b0.Equals(null) || b1.Equals(null))
  {
  return null;
  }
  
  int w0 = b0.Width;
  int h0 = b0.Height;
  
  int w1 = b1.Width;
  int h1 = b1.Height;
  
  int w, h;
  
  if (X + w1 > w0)
  {
  w = w0 - X;
  }
  else
  {
  w = w1;
  }
  
  if (Y + h1 > h0)
  {
  h = h0 - Y;
  }
  else
  {
  h = h1;
  }
  
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X, Y, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  
  // 判断透明色
  Color c = Color.FromArgb(pLogo[2], pLogo[1], pLogo[0]);
  if (!ColorIsSimilar(c, TransColor, delta))
  {
  
  float bili = (float)b1_alpha / (float)255; // 不是透明色,加权平均
  float inbili = 1.0f - bili;
  
  int r, g, b;
  
  b = (int)(pIn[0] * inbili + pLogo[0] * bili);
  g = (int)(pIn[1] * inbili + pLogo[1] * bili);
  r = (int)(pIn[2] * inbili + pLogo[2] * bili);
  
  pIn[0] = (byte)b;
  pIn[1] = (byte)g;
  pIn[2] = (byte)r;
  }
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }
  
  return b0;
  }
  /// <summary>
  /// 合并两张图片,支持不透明度和透明色
  /// </summary>
  /// <param name="b0">图片一</param>
  /// <param name="b1">图片二</param>
  /// <param name="X">起始坐标X</param>
  /// <param name="Y">起始坐标Y</param>
  /// <param name="b1_alpha">图片二的不透明度</param>
  /// <param name="TransColor">被作为透明色处理的颜色</param>
  /// <param name="delta">透明色的容差</param>
  /// <returns>合并后的图片</returns>
  public static Bitmap KiMerge(Bitmap b0, Bitmap b1, int X, int Y, int b1_alpha,Color TransColor,int delta)
  {
  if (b0.Equals(null) || b1.Equals(null))
  {
  return null;
  }
  int w0 = b0.Width;
  int h0 = b0.Height;
  int w1 = b1.Width;
  int h1 = b1.Height;
  int w, h;
  if (X + w1 > w0)
  {
  w = w0 - X;
  }
  else
  {
  w = w1;
  }
  if (Y + h1 > h0)
  {
  h = h0 - Y;
  }
  else
  {
  h = h1;
  }
  BitmapData srcData = b0.LockBits(new Rectangle(X, Y, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
  BitmapData dstData = b1.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
  unsafe
  {
  byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
  byte* pLogo = (byte*)dstData.Scan0.ToPointer();
  for (int y = 0; y < h; y++)
  {
  for (int x = 0; x < w; x++)
  {
  // 判断透明色
  Color c = Color.FromArgb(pLogo[2], pLogo[1], pLogo[0]);
  if (!ColorIsSimilar(c, TransColor, delta))
  {
  float bili = (float)b1_alpha / (float)255; // 不是透明色,加权平均
  float inbili = 1.0f - bili;
  int r, g, b;
  b = (int)(pIn[0] * inbili + pLogo[0] * bili);
  g = (int)(pIn[1] * inbili + pLogo[1] * bili);
  r = (int)(pIn[2] * inbili + pLogo[2] * bili);
  pIn[0] = (byte)b;
  pIn[1] = (byte)g;
  pIn[2] = (byte)r;
  }
  pIn += 3;
  pLogo += 3;
  }
  pIn += srcData.Stride - w * 3;
  pLogo += dstData.Stride - w * 3;
  }
  b0.UnlockBits(srcData);
  b1.UnlockBits(dstData);
  }
  return b0;
  }当然方法有很多,这里只是从原理的角度阐述了一下我的观点,谁有更好的方法请让我知道。