將QImage轉換為灰度

Question

我有一個QImage，我需要將其轉換為灰度，然后用顏色繪制它。 我找到了一個allGray()和isGrayScale()函數來檢查圖像是否已經是灰度，但是沒有toGrayScale()或類似命名的函數。

現在我正在使用這段代碼，但它沒有很好的性能：

for (int ii = 0; ii < image.width(); ii++) {
    for (int jj = 0; jj < image.height(); jj++) {
        int gray = qGray(image.pixel(ii, jj));
        image.setPixel(ii, jj, QColor(gray, gray, gray).rgb());
    }
}

將QImage轉換為灰度的最佳方法是什么？

Answer 1

而不是使用慢函數 QImage::pixel和QImage::setPixel ，而是使用QImage::scanline來訪問數據。 掃描（水平線）上的像素是連續的。 假設您有32 bpp圖像，則可以使用QRgb迭代掃描。 最后總是將x坐標放在內部循環中。 這使 ：

for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
    uchar* scan = image.scanLine(ii);
    int depth =4;
    for (int jj = 0; jj < image.width(); jj++) {

        QRgb* rgbpixel = reinterpret_cast<QRgb*>(scan + jj*depth);
        int gray = qGray(*rgbpixel);
        *rgbpixel = QColor(gray, gray, gray).rgba();
    }
}

使用3585 x 2386圖像進行快速測試

********* Start testing of TestImage *********
Config: Using QTest library 4.7.4, Qt 4.7.4
PASS   : TestImage::initTestCase()

RESULT : TestImage::grayscaleOp():
     390 msecs per iteration (total: 390, iterations: 1)
PASS   : TestImage::grayscaleOp()

RESULT : TestImage::grayscaleFast():
     125 msecs per iteration (total: 125, iterations: 1)
PASS   : TestImage::grayscaleFast()

PASS   : TestImage::cleanupTestCase()
Totals: 4 passed, 0 failed, 0 skipped
********* Finished testing of TestImage *********

源代碼： testimage.h文件：

#ifndef TESTIMAGE_H
#define TESTIMAGE_H

#include <QtTest/QtTest>

#include <QObject>
#include <QImage>

class TestImage : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit TestImage(QObject *parent = 0);

signals:

private slots:
    void grayscaleOp();

    void grayscaleFast();

private:
    QImage imgop;
    QImage imgfast;
};

#endif // TESTIMAGE_H

testimage.cpp文件：

#include "testimage.h"

TestImage::TestImage(QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , imgop("path_to_test_image.png")
    , imgfast("path_to_test_image.png")
{
}


void TestImage::grayscaleOp()
{
    QBENCHMARK
    {
        QImage& image = imgop;

        for (int ii = 0; ii < image.width(); ii++) {
            for (int jj = 0; jj < image.height(); jj++) {
                int gray = qGray(image.pixel(ii, jj));
                image.setPixel(ii, jj, QColor(gray, gray, gray).rgb());
            }
        }
    }
}

void TestImage::grayscaleFast()
{

    QBENCHMARK {

    QImage& image = imgfast;


    for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
        uchar* scan = image.scanLine(ii);
        int depth =4;
        for (int jj = 0; jj < image.width(); jj++) {

            QRgb* rgbpixel = reinterpret_cast<QRgb*>(scan + jj*depth);
            int gray = qGray(*rgbpixel);
            *rgbpixel = QColor(gray, gray, gray).rgba();
        }
    }

    }
}

QTEST_MAIN(TestImage)

專業檔案：

QT       += core gui

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = QImageTest
TEMPLATE = app

CONFIG  += qtestlib

SOURCES += testimage.cpp

HEADERS += testimage.h

重要的提示：

• 通過反轉循環，您已經獲得了重要的性能提升。 在這個測試案例中它是~90ms 。
• 您可以使用其他庫（如opencv）進行灰度轉換，然后從opencv緩沖區構建Qimage。 我期待更好的性能提升。

Answer 2

從Qt 5.5開始，您可以調用QImage :: convertToFormat（）將QImage轉換為灰度，如下所示：

QImage image = ...;
image.convertToFormat(QImage::Format_Grayscale8);

Answer 3

我將發布@ UmNyobe代碼的略微修改版本。 我只是為掃描線增加一個指針，而不是通過索引計算每個像素。

// We assume the format to be RGB32!!!
Q_ASSERT(image.format() == QImage::Format_RGB32);
for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
    QRgb *pixel = reinterpret_cast<QRgb*>(image.scanLine(ii));
    QRgb *end = pixel + image.width();
    for (; pixel != end; pixel++) {
        int gray = qGray(*pixel);
        *pixel = QColor(gray, gray, gray).rgb();
    }
}

Answer 4

內部qt類QPixmapColorizeFilter使用函數grayscale來解決類似的主題。

我從中派生了以下函數，這應該可以解決問題。

重要的是將圖像轉換為32位格式，因此您可以將每個像素視為32位值，而無需考慮位對齊。

您也可以直接使用bits函數並迭代所有像素，而不是遍歷行和列。 使用此技巧可以避免在scanLine函數中執行乘法運算。

QImage convertToGrayScale(const QImage &srcImage) {
     // Convert to 32bit pixel format
     QImage dstImage = srcImage.convertToFormat(srcImage.hasAlphaChannel() ?
              QImage::Format_ARGB32 : QImage::Format_RGB32);

     unsigned int *data = (unsigned int*)dstImage.bits();
     int pixelCount = dstImage.width() * dstImage.height();

     // Convert each pixel to grayscale
     for(int i = 0; i < pixelCount; ++i) {
        int val = qGray(*data);
        *data = qRgba(val, val, val, qAlpha(*data));
        ++data;
     }

     return dstImage;
  }