使用 C# 获取单色图像的像素颜色

Question

正如主题所说，我有一张.bmp图像，我需要写一个代码，它将能够获得图像中任何像素的颜色。这是一个1ppp（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，我如何使它适用于1pp的图像？如果我只从指针中读取一个字节，它总是有255值，所以我认为我做错了什么
请不要建议使用System.Drawing.Bitmap.GetPixel方法，因为它工作速度太慢，我希望代码工作得尽可能快。提前谢谢。

编辑：以下是运行良好的代码，以防有人需要：

    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，明白了！您需要从BitmapData读取位，并将掩码应用于您想要提取颜色的位：

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];

这是一种方法：

// 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;
}

像素位置分两轮计算：

1） 找到"x"中像素所在的字节（x/8）：每个字节包含8个像素，找到字节除以x/8向下取整：58>>3=7，像素在当前行的字节7上（步长）

2） 查找当前字节上的位（x%8）：执行x & 0x7以仅获得最左边的3个位（x/8）

示例：

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，如果您需要在一次操作中读取单个像素，那么GetPixel的性能将相当。代价高昂的操作是锁定位，即您应该抓住BitmapData进行所需的所有读取，并且只在最后关闭它，但请记住关闭它！

您的像素格式似乎有些混乱，但让我们假设它是正确的1bpp。然后每个像素将占据一个比特，并且在一个字节中将有8个像素的数据。因此，您的索引计算是不正确的。字节的位置将在x/8中，然后您需要取位x%8。