用c对图像做直方图均匀化，为什么只有1/3的图像被作用了呀

Question

用c对图像做直方图均匀化，为什么只有1/3的图像被作用了呀

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
typedef unsigned char BYTE;  // 定义BYTE为一个字节的类型
typedef unsigned short WORD; // 定义WORD为两个字节的类型
typedef unsigned int DWORD;  // 定义DWORD为四个字节的类型
//#pragma pack(2)
int main()
{
    BYTE* in ;
    BYTE* out;
    BYTE* a;
    BYTE* b;
    BYTE* ptr;
    int shu1[256], shu2[256], shu3[256], p, W, H;
    memset(shu1, 0, sizeof(int) * 256);
    memset(shu2, 0, sizeof(int) * 256);
    memset(shu3, 0, sizeof(int) * 256);
    fopen_s(&in, "E:\\cxc.bmp", "rb+");
    fseek(in, 18, SEEK_SET);
    fread(&W, 4, 1, in);
    fseek(in, 22, SEEK_SET);
    fread(&H, 4, 1, in);
    fseek(in, 0, SEEK_SET);
    ptr = (unsigned char*)malloc((((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54)*sizeof(BYTE));
    fread(ptr, 1, ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54, in);
    b = ptr + ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54;
    for (a=ptr+54;a<b;)
    {
        shu1[*(a++)]++;
    }
    for (p = 1, shu2[0] = shu1[0]; p < 256; p++)
    {
        shu2[p] = shu2[p - 1] + shu1[p];
    }
    for (p = 0; p < 256; p++)
    {
        shu3[p] = 255 * shu2[p] / (W * H);
    }
    for (a=ptr+54;a<b;)
    {
        *(a++) = shu3[*a];
    }
    fopen_s(&out, "E:\\gaoqinbancxc.bmp", "wb");
    fwrite(ptr, 1, ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54, out);
    fclose(in);
    fclose(out);
    return 0;
}

Answer 1

参考GPT和自己的思路，在你的代码中，像这样 ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54 的语句，实际上是计算位图文件中像素数组的大小。在位图文件中，像素数组的大小并不一定等于图像宽度乘以高度，它还要考虑到一些对齐等因素，所以需要这样的计算。但是，这个计算公式可能存在问题，导致只有图像的1/3受到影响。

建议修改计算位图文件像素数组大小的公式，这个公式可以参考如下代码：

int rowSize = ((W * 24 + 31) / 32) * 4; // 计算每行的字节数，其中+31和/32是为了向上取整
int pixelArraySize = rowSize * H; // 计算像素数组的总大小
int fileSize = pixelArraySize + 54; // 计算整个文件的大小，其中54是头部信息的大小

使用上述计算公式替换原来的公式，再重新编译运行程序即可。

替换后的完整代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef unsigned char BYTE;  // 定义BYTE为一个字节的类型
typedef unsigned short WORD; // 定义WORD为两个字节的类型
typedef unsigned int DWORD;  // 定义DWORD为四个字节的类型

int main()
{
    BYTE* in;
    BYTE* out;
    BYTE* a;
    BYTE* b;
    BYTE* ptr;
    int shu1[256], shu2[256], shu3[256], p, W, H;
    memset(shu1, 0, sizeof(int) * 256);
    memset(shu2, 0, sizeof(int) * 256);
    memset(shu3, 0, sizeof(int) * 256);

    // 打开原始位图文件
    fopen_s(&in, "E:\\cxc.bmp", "rb+");
    if (!in) {
        printf("Failed to open input file\n");
        return 1;
    }

    // 读取位图信息头中的图像宽度和高度
    fseek(in, 18, SEEK_SET);
    fread(&W, 4, 1, in);
    fseek(in, 22, SEEK_SET);
    fread(&H, 4, 1, in);

    // 读取整个位图文件到内存中
    fseek(in, 0, SEEK_SET);
    ptr = (BYTE*)malloc(((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54);
    fread(ptr, 1, ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54, in);
    fclose(in);

    // 计算像素数组开始位置和结束位置
    b = ptr + ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54;

    // 统计原始位图中各个灰度级别的像素数
    for (a = ptr + 54; a < b; a++) {
        shu1[*a]++;
    }

    // 计算累计直方图
    for (p = 1, shu2[0] = shu1[0]; p < 256; p++) {
        shu2[p] = shu2[p - 1] + shu1[p];
    }

    // 计算映射表
    for (p = 0; p < 256; p++) {
        shu3[p] = 255 * shu2[p] / (W * H);
    }

    // 应用映射表对像素进行均衡化
    for (a = ptr + 54; a < b; a++) {
        *a = shu3[*a];
    }

    // 创建输出文件并将修改后的位图写入
    fopen_s(&out, "E:\\gaoqinbancxc.bmp", "wb");
    if (!out) {
        printf("Failed to open output file\n");
        free(ptr);
        return 1;
    }
    fwrite(ptr, 1, ((W * 24 / 8 + 3) / 4 * 4) * H + 54, out);
    fclose(out);

    free(ptr);

    return 0;
}