一个简单的统计图像主颜色的算法（C#源代码)-白红宇

一个简单的统计图像主颜色的算法（C#源代码)

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发布时间：2019-06-26

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前段日子有朋友咨询了下分析图像主颜色的算法，我对这一块也没有什么深入的研究，参考了一些小代码，然后自己写了一个很简单的小工具，现共享给大家。

界面截图如下：

算法的原理很简单，就是统计出图像中各种颜色的分布情况，然后取前N个颜色作为主成分。

当然，实际上如果直接对图像的各通道256个色阶进行统计，得到的结果可能是没有意义的，所以一般都需要先把256个色阶线性的隐射到更少的色阶范围。

主要的代码如下：

static unsafe class Statistics    {

　　　　 //'*****************************************************************************************

　　　　　　//'** 开发日期： 2013-6-21

　　　　　　//'** 作者： laviewpbt

　　　　　　//'** 联系方式： 33184777

　　　　　　//'** 修改日期： 2013-6-21

　　　　　　//'** 版本： Version 1.1.1

　　　　　　//'** 转载请不要删除以上信息

　　　　　　//'****************************************************************************************

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]        public struct MajorColor : IComparable
     
              {            internal int Color;            internal int Amount;            public MajorColor(int Color, int Amount)            {                this.Color = Color;                this.Amount = Amount;            }            public int CompareTo(MajorColor obj)            {                return this.Amount.CompareTo(obj.Amount);            }        }        // http://www.coolphptools.com/color_extract        // http://www.wookmark.com/image/268753/30-inspiring-examples-of-levitation-photography-inspirationfeed-com        public static List
      
        PrincipalColorAnalysis(Bitmap Bmp, int PCAAmount, int Delta = 24)        {            List
       
         MC = new List
        
         ();            int X, Y, Width, Height, Stride, Index, TotalColorAmount = 0;            int HalfDelta;            byte* Pointer, Scan0;            BitmapData BmpData = Bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, Bmp.Width, Bmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);            Height = Bmp.Height; Width = Bmp.Width; Stride = BmpData.Stride; Scan0 = (byte*)BmpData.Scan0;            int[] Table = new int[256 * 256 * 256];            int[] NonZero = new int[Width * Height];            int[] Map = new int[256];            if (Delta > 2)                HalfDelta = Delta / 2 - 1;            else                HalfDelta = 0;            for (Y = 0; Y < 256; Y++)            {                Map[Y] = ((Y + HalfDelta) / Delta) * Delta;                if (Map[Y] > 255) Map[Y] = 255;            }            for (Y = 0; Y < Height; Y++)            {                Pointer = Scan0 + Stride * Y;                for (X = 0; X < Width; X++)                {                    Index = (Map[*Pointer] << 16) + (Map[*(Pointer + 1)] << 8) + Map[*(Pointer + 2)];                    if (Table[Index] == 0)                  //      还没有出现过该颜色                    {                        NonZero[TotalColorAmount] = Index;  //      记录下有颜色的位置，同时也记录下了该颜色                        TotalColorAmount++;                 //      颜色总数+1                    }                    Table[Index]++;                         //      对应的颜色数加1                    Pointer += 3;                          //      移动到下一个像素                }            }            MajorColor[] Result = new MajorColor[TotalColorAmount];            for (Y = 0; Y < TotalColorAmount; Y++)            {                Result[Y].Amount = Table[NonZero[Y]];                Result[Y].Color = NonZero[Y];            }               Array.Sort(Result);                             // 系统自带的这个排序算法比一般自己写的都要快            Array.Reverse(Result);              for (Y = 0; Y < PCAAmount; Y++)                MC.Add(new MajorColor(Result[Y].Color, Result[Y].Amount));            Bmp.UnlockBits(BmpData);            GC.Collect();                                   // 立即释放掉分配的64MB的内存            return MC;        }    }

统计颜色这一块，其实我一直在寻找一种即不用占很大内存，速度又快的算法，但是一直没有想到好办法。上面的代码中是分配了64MB的内存来索引计数的，虽然对于很小的图像也需要这么大的内存占用量，但是我经过对比发现，比用Dictionary之类的基于字典的统计方法还是要快很多的。

关于排序，我一直认为自己能写出比系统更快的算法，但是最终我还是选择了如上代码中的简便方式。在对Amount进行排序的同时，Color的值也跟着随动了。

在这种占用比较大内存的代码中，我认为应该立即调用GC.Collect()释放掉内存。

关于Delta的取值，似乎不太好确定，这个只能说试验确定吧，一般取16-32之间比较合理。

两个参考链接处也有一些比较好的算法的，不过里面的代码是PHP的，改写成C#的应该说还是有一定的难度的，有兴趣的朋友可以自己参考着学习下吧。

从个人的理解来看，我觉得这种颜色主成分分析还可以利用类似于彩色转索引时找最佳索引表时用的八叉树算法；也可以用FCM或者KMEANS之类的聚类算法来实现。待时间充足时我回去实际验证下。

源代码下载地址：

***************************作者： laviewpbt 时间： 2013.4.07 联系QQ: 33184777 转载请保留本行信息*************************

转载于:https://www.cnblogs.com/Imageshop/p/3183932.html

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