GDI+中的矩阵变换

一、颜色变换ColorMatrix

ColorMatrix位于System.Drawing.Imaging命名空间。
它的构造函数有两个,
public ColorMatrix();
public ColorMatrix(Single[][]);
如果使用参数为空的构造函数，可以在程序指定颜色矩阵的各值，也可以直接在构造函数中传递矩阵各值，这样采用第二个构造函数。
虽然在SDK文档中解释ARGB 矢量表示为 Alpha、Red（红色）、Green（绿色）、Blue（蓝色）和 W,其实排列顺序应该是RGBAW,Alpha是第四个向量,如[R G B A W]。
在颜色矩阵中，第5行5列的值必须是1,,在5列的各值必须是0(除第5行5列),这样保证最后得到的颜色矢量的w向量的值仍然为1.微软为什么要加以个w向量呢，下面慢慢解释

   

颜色变换公式:
  [r g b a w]=[r0 g0 b0 a0 w0]M

可以得到
r=A00r0 + A10g0+ A20b0 + A30a0 + A40w0
g=A01r0 + A11g0+ A21b0 + A31a0 + A41w0
b=A02r0 + A12g0+ A22b0 + A32a0 + A42w0
a=A03r0 + A13g0+ A23b0 + A33a0 + A43w0
w=A04r0 + A14g0+ A24b0 + A34a0 + A44w0
因为w0=1,A04=A14=A24=A34=0,A44=1
所以w总为1
大家可以看到新的r,g,b,a向量除了和原来颜色的值r,g,b,a相关外，还可以增加一
与原来颜色无关的值，分别为A40w0、A41w0、A42w0、A43w0,这就是为什么加了一向量w。
构造不同的矩阵，注意A40、A41、A42、A43的值一般取值在[-1,1]，否则一旦超出值，很容易达到颜色的最大值。
如

 

显示出来是全白色
你可以察看我构造的几个颜色矩阵进行的图像处理的效果

Red通道

 

Green通道

Blue通道

Alpha通道

灰度

主要代码：

   
   Bitmap bitmap = new Bitmap("smallnest.bmp");
   

   // Initialize the color matrix.
   float[][] matrixItems ={
            new float[] {0.4f, 0.2f, 0.4f, 0, 0},
            new float[] {0.4f, 0.2f, 0.4f, 0, 0},
            new float[] {0.4f, 0.2f, 0.4f, 0, 0},
            new float[] {0, 0, 0, 1, 0},
            new float[] {0, 0, 0, 0, 1}};
   ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(matrixItems);

   // Create an ImageAttributes object and set its color matrix.
   ImageAttributes imageAtt = new ImageAttributes();
   imageAtt.SetColorMatrix(
    colorMatrix,
    ColorMatrixFlag.Default,
    ColorAdjustType.Bitmap);

   
   // Now draw the semitransparent bitmap image.
   int iWidth = bitmap.Width;
   int iHeight = bitmap.Height;
   this.Width=iWidth;
   this.Height=iHeight;
   e.Graphics.DrawImage(
    bitmap,
    new Rectangle(0, 0, iWidth, iHeight),  // destination rectangle
    0.0f,                          // source rectangle x
    0.0f,                          // source rectangle y
    iWidth,                        // source rectangle width
    iHeight,                       // source rectangle height
    GraphicsUnit.Pixel,
    imageAtt);

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