高效的截取部分图片，C#实现

偏执的太偏执、 2022-11-28 00:43 145阅读 0赞

最近写一个截图工具，其中主要的一段函数是指定两个点，从原图中截取这两个点所包围的矩形图片。我采用的是逐个读取原图中指定范围内的像素，然后搬运到新图片中。这个效率很低，时间复杂度为O(N \* N)，截取整个屏幕大小的图片时，有明显的延时。代码如下：

//根据两个Point的坐标，对bmp进行截图。这是暴力算法，速度很慢
    public static Bitmap cutImage0(Bitmap bmp, Point startPoint, Point endPoint)
    {
        
        int startX = startPoint.X;
        int startY = startPoint.Y;
        int endX = endPoint.X;
        int endY = endPoint.Y;
        if (startX == endX || startY == endY)
        {
        
            return null; //图片的宽度和高度一定都是大于0的整数
        }
    
        if(startX > endX) //一定要保证startX < endX
        {
        
            int temp = startX;
            startX = endX;
            endX = temp;
        }
    
        if (startY > endY) //一定要保证startY < endY
        {
        
            int temp = startY;
            startY = endY;
            endY = temp;
        }
    
        //根据截图的宽度和高度新建图片
        Bitmap bmp2 = new Bitmap(endX - startX, endY - startY); 
    
        Color color;
    
        //暴力获取指定范围内的每一个像素，并放置到bmp2中
        for (int i = startX; i < endX; i++)
        {
        
            for (int j = startY; j < endY; j++)
            {
        
                color = bmp.GetPixel(i, j);
                bmp2.SetPixel(i - startX, j - startY, color);
            }
        }
        return bmp2;
    }

参考https://www.cnblogs.com/kehaocheng/p/7126690.html中的代码，将暴力获取像素的代码替换掉，效率就高了很多。但是不知道人家的代码是怎么实现的，也许是快速傅里叶算法(FFT)。代码如下：

//根据两个Point的坐标，对bmp进行截图
    //参考资料：https://www.cnblogs.com/kehaocheng/p/7126690.html
    public static Bitmap cutImage(Bitmap bmp, Point startPoint, Point endPoint)
    {
        
        int startX = startPoint.X;
        int startY = startPoint.Y;
        int endX = endPoint.X;
        int endY = endPoint.Y;
        if (startX == endX || startY == endY)
        {
        
            return null; //图片的宽度和高度一定都是大于0的整数
        }
    
        if (startX > endX) //一定要保证startX < endX
        {
        
            int temp = startX;
            startX = endX;
            endX = temp;
        }
    
        if (startY > endY) //一定要保证startY < endY
        {
        
            int temp = startY;
            startY = endY;
            endY = temp;
        }
    
        //获得新图片的宽度和高度
        int width = endX - startX;
        int height = endY - startY;
    
        //根据截图的宽度和高度新建图片
        Bitmap bmp2 = new Bitmap(width, height);
    
        //创建作图区域
        Graphics g = Graphics.FromImage(bmp2);
    
        //截取原图相应区域写入作图区
        //不知道这里用了什么算法，效率比单个像素进行赋值高很多。
        //例如对整个屏幕截图时，用这个方法，几乎没有延时。
        //但是用逐个获取像素的方法，则有明显的延时。
        g.DrawImage(bmp, 0, 0, new Rectangle(startX, startY, width, height), GraphicsUnit.Pixel);
    
        return bmp2;
    }

快速傅里叶算法(FFT)是个好算法，要好好学一下。

顺便提一下，O(N \* N)的时间复杂度是很高的，它也是我们能接受的最高的时间复杂度。要是能降低到O(N \* logN)，效率就会有质的提高。两者的差别就是冒泡排序与快速排序的差别。