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一般的にGetPixel、SetPixelにより画像の輝度値を取得、設定する方法がよく解説されていますが、モノクロ８Bitの画像データではSetPixelが使えなかったり、処理速度が遅いので、画像データにポインタでアクセスする方法を説明したいと思います。

◆サンプルプログラムのイメージ

 

 
サンプルプログラムのソースは、以下のリンクを『右ボタンクリック⇒対象をファイルに保存』
　　VisualStudio2008Express版
　　VisualStudio2005Express版
でダウンロードできます。


◆画像ファイルを開く

private: System::Void button1_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^  e) {     //ﾌｧｲﾙを開く         //ﾌｧｲﾙを開くダイアログ     OpenFileDialog^ OpenDlg = gcnew OpenFileDialog;     //ファイルフィルタ     OpenDlg->Filter = "画像ﾌｧｲﾙ(*.bmp,*.jpg,*.jpeg,*.png,*.tif,*.tiff,*.ico)|*.bmp;*.jpg;*.jpeg;*.png;*.tif;*.tiff;*.ico";     //ダイアログの表示     OpenDlg->ShowDialog();         if (OpenDlg->FileName == ""){      //ファイル名が指定されなかった場合      return;     }     //Bitmapをファイルより作成     bmp = gcnew Bitmap(OpenDlg->FileName);     //ピクチャボックスへ画像の表示     pictureBox1->Image = bmp;        }

開くことのできる画像ファイルは、bmpファイル、jpegファイル、pngファイル、tifファイル、icoファイルです。

◆輝度値の取得、設定 

private: System::Void button3_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^  e) {     //輝度値の取得、設定（二値化）         int i, j;     int Bright; //モノクロ輝度値     int B, G, R;//カラー輝度値     int BitCount;     int Step;     Byte Threshold;     //しきい値の取得     bool result = Byte::TryParse(textBox1->Text, Threshold);     if (result == false) return;     //輝度値を取得、設定する領域     Rectangle rect = System::Drawing::Rectangle(0, 0, bmp->Width, bmp->Height);     //Lock     Imaging::BitmapData^ bmpData = bmp->LockBits(rect, Imaging::ImageLockMode::ReadWrite, bmp->PixelFormat);         //ビットマップデータのメモリのポインタ     Byte* pBuf = (Byte*)bmpData->Scan0.ToPointer();     //画像データのビット数     BitCount = bmp->GetPixelFormatSize(bmp->PixelFormat);     //輝度値の取得、設定     switch (bmp->PixelFormat){        case Imaging::PixelFormat::Format8bppIndexed:           //8ビットデータの場合           for (j = 0; j < rect.Height; j++){              for (i = 0; i < rect.Width; i++){                 //輝度値の取得                 Bright = pBuf[i + j * bmpData->Stride];                 //輝度値の設定（二値化）                 if (Bright >= Threshold)                    pBuf[i + j * bmpData->Stride] = 255; //白に設定                 else                    pBuf[i + j * bmpData->Stride] = 0;  //黒に設定               }            }            break;        case Imaging::PixelFormat::Format24bppRgb:           //24ビットカラーデータの場合           //輝度値はB,G,R,B,G,R・・・の順で格納されています。        case Imaging::PixelFormat::Format32bppRgb:           //32ビットカラーデータの場合           //輝度値はB,G,R,A,B,G,R,A・・・の順で格納されています。                Step = BitCount / 8;           for (j = 0; j < rect.Height; j++){              for (i = 0; i < rect.Width; i++){                 //輝度値の取得                 B = pBuf[i * Step +     j * bmpData->Stride]; //青                 G = pBuf[i * Step + 1 + j * bmpData->Stride]; //緑                 R = pBuf[i * Step + 2 + j * bmpData->Stride]; //赤                 //輝度値の設定（二値化）                 if ((B >= Threshold) || (G >= Threshold) || (R >= Threshold)){                    pBuf[i * Step +     j * bmpData->Stride] = 255; //青                    pBuf[i * Step + 1 + j * bmpData->Stride] = 255; //緑                    pBuf[i * Step + 2 + j * bmpData->Stride] = 255; //赤                  }else{                     pBuf[i * Step +     j * bmpData->Stride] = 0; //青                     pBuf[i * Step + 1 + j * bmpData->Stride] = 0; //緑                     pBuf[i * Step + 2 + j * bmpData->Stride] = 0; //赤                   }              }           }          break;             default:           MessageBox::Show("未対応ファイルフォーマットです。");           bmp->UnlockBits(bmpData);           return;     }     //UnLock     bmp->UnlockBits(bmpData);     //ピクチャボックスへ画像の表示     pictureBox1->Image = bmp;    }

最初に輝度値を取得する画像の範囲を指定します。

    Rectangle rect = System::Drawing::Rectangle(0, 0, bmp->Width, bmp->Height);

座標は画像の左上が原点（０，０）となり、画像の右下が（Width - 1、Height - 1）となります。
この例では画像全体の領域を指定していますが、例えば

　　Rectangle rect = System::Drawing::Rectangle(50, 50, 150, 150);

のように画像の一部分を指定することも可能です。

【処理例】



この処理は画像処理でいうところのRegion of interest（ROI）処理ですが、簡単にできちゃいます。
この時、画像データのポインタが画像の左上からRectangleで指定した領域の左上の位置へ移動するだけですので、ご注意下さい。（Strideの値に変わりはありません。）


輝度値の参照、設定にはBitmapDataプロパティのScan0プロパティを使って、画像データにポインタで参照します。

　　Byte* pBuf = (Byte*)bmpData->Scan0.ToPointer();

こうして得られた画像データのポインタ（ｐBuf）を使うことで画像データを参照、設定することができるようになります。
このポインタであらわされるメモリには画像の左から右、上から下へ向かって輝度値データが格納されています。通常のBitmapファイルのバイナリデータの向きとは上下が逆になるのでご注意下さい。

また、メモリの幅は従来どおり、４の倍数バイトとなるように調整されています。
この幅（バイト数）は

　　bmpData->Stride

で取得できます。

このポインタ（ｐBuf）へは通常のC言語のポインタと同様に参照することができ、mallocなどで確保したメモリを、memcpy関数を使って画像データにコピーすることもできます。
ただし、ポインタへの書き込みはLockBitsのときの第二引数（ImageLockMode flags）が

　　Imaging::ImageLockMode::ReadWrite

になっている必要があります。
この処理が可能なのは、LockBits〜UnlockBitsまでの間です。

◆画像のファイル保存 

Private: System::Void button2_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^  e) {     //名前を付けて保存         //ﾌｧｲﾙを保存ダイアログ     SaveFileDialog^ SaveDlg = gcnew SaveFileDialog;     //ファイルフィルタ     SaveDlg->Filter = "ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟﾌｧｲﾙ(*.bmp)|*.bmp|jpegﾌｧｲﾙ(*.jpg)|*.jpg|pngﾌｧｲﾙ(*.png)|*.png|tifﾌｧｲﾙ(*.tif)|*.tif";     //ダイアログの表示     SaveDlg->ShowDialog();         if (SaveDlg->FileName == ""){        //ファイル名が指定されなかった場合        return;     }else{        //画像を名前を付けて保存        //ファイル名の拡張子を取得し、小文字へ変換        String^ ext = System::IO::Path::GetExtension(SaveDlg->FileName)->ToLower();        //拡張子ごとに保存フォーマットを指定        if (ext == ".bmp")           //ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟ           bmp->Save(SaveDlg->FileName, Imaging::ImageFormat::Bmp);        else if (ext == ".jpg")           //Jpeg           bmp->Save(SaveDlg->FileName, Imaging::ImageFormat::Jpeg);        else if (ext == ".png")           //Ping           bmp->Save(SaveDlg->FileName, Imaging::ImageFormat::Png);        else if (ext == ".tif")           //Tiff           bmp->Save(SaveDlg->FileName, Imaging::ImageFormat::Tiff);     }         }

画像のファイルへの保存は、ファイル名とファイルフォーマットを指定するだけで可能です。
Saveメソッドの第二引数（ImageFormat）は省略することも可能ですが、省略した場合、PNGファイルとして保存される場合があります。保存されたファイルのプロパティを見ただけでは、PNGファイルで保存されているかどうか分かりづらいので、できるだけ、フォーマットは指定しておいた方が無難です。