C#图片处理之:给你的图片打上LOGO

zxsm

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。
// 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LogoBitmapData 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     {        for (int x = 0; 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：
// 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     {        for (int x = 0; 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。
        ///         /// 颜色是否近似        ///         ///
颜色0        ///
颜色1        ///
容差        /// 是/否        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)             {                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：
        ///         /// 合并两张图片，支持不透明度和透明色        ///         ///
图片一        ///
图片二        ///
起始坐标X        ///
起始坐标Y        ///
图片二的不透明度        ///
被作为透明色处理的颜色        ///
透明色的容差        /// 合并后的图片        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                 {                    for (int x = 0; 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。