欲しいもの

物体のまわりに透明な領域がある画像から

物体が描かれている領域だけを

切り出してファイルに保存したい。

※画像はいらすとやの黒はんぺん

やること

画像ファイルを読み込む
透明でない領域を検出する
画像の一部を切り出す
画像を保存する

0. 準備

画像処理には System.Drawing 名前空間の API を使うので using しておく。

using System.Drawing;

.NET Framework の場合、System.Drawing アセンブリへの参照を追加する必要あり。

.NET Core の場合、System.Drawing.Common NuGet パッケージのインストールが必要。

dotnet add package System.Drawing.Common

Linux の場合、libgdiplus も必要になるのでインストールしておく。

sudo apt install libgdiplus

1. 画像ファイルを読み込む

画像ファイルを読むには、System.Drawing.Bitmap クラスを使う。

var bmp = new Bitmap(filename);

Bitmapクラスは BMP, GIF, EXIF, JPG, PNG, TIFF 形式をサポートしている。

ただし今回は色に透明（アルファ値：不透明度）を含む画像が必要なので、下記のようなチェックを入れておく。

if (bmp.PixelFormat != PixelFormat.Format32bppArgb)
{
    Console.WriteLine($"Not Format32bppArgb: {bmp.PixelFormat}");
    return;
}

2. 透明でない領域を検出する

Bitmapオブジェクトの透明でない領域の矩形を検出する。

ピクセルの色の検出は、画像をバイト列に変換して値を参照することでできる。

PixelFormat.Format32bppArgb フォーマットでは1ピクセル4バイト、BGRAの順に1バイトずつ入る。※リトルエンディアンの場合

例えば次のようなサイズ 2x2 の画像があった場合、

こんなバイト列になる。

透明でないピクセルの上、下、左、右(y0, y1, x0, x1)の座標を検出し、Rectangleオブジェクトを返すメソッド。

static Rectangle GetRect(Bitmap bmp)
{
    // 画像のピクセルを byte[] にコピーする
    var rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
    var bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bmp.PixelFormat);
    var bytes = Math.Abs(bmpData.Stride) * bmp.Height;
    var rgbValues = new byte[bytes];
    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(bmpData.Scan0, rgbValues, 0, bytes);
    bmp.UnlockBits(bmpData);

    int x0 = bmp.Width;
    int y0 = bmp.Height;
    int x1 = 0;
    int y1 = 0;

    // 透明でないピクセルを探す
    for (int i = 3; i < rgbValues.Length; i += 4)
    {
        // Aの値が0なら透明ピクセル
        if (rgbValues[i] != 0)
        {
            int x = i / 4 % bmp.Width;
            int y = i / 4 / bmp.Width;

            if (x0 > x) x0 = x;
            if (y0 > y) y0 = y;
            if (x1 < x) x1 = x;
            if (y1 < y) y1 = y;
        }
    }

    return new Rectangle(x0, y0, x1 - x0, y1 - y0);
}

ちなみに、Bitmap クラスにはピクセルの色を取得する GetPixel(int x, int y) なんてメソッドも用意されているが、クソ遅いので LockBits を使って高速化している。

3. 画像の一部を切り出す

Bitmap オブジェクトから Rectangle で指定した領域を切り出し、新しい Bitmap オブジェクトを生成するメソッド。

Bitmap Crop(Bitmap bmp, Rectangle rect)
{
    var newbmp = new Bitmap(rect.Width, rect.Height);
    using (var g = Graphics.FromImage(newbmp))
    {
        g.DrawImage(bmp, 0, 0, rect, GraphicsUnit.Pixel);
    }
    return newbmp;
}

4. 画像を保存する

newbmp.Save(filename);

ちょっと分かりづらいが、はんぺんの周りの領域が狭くなっている food_kuro_hanpen2.png が生成された。

ソースコード全体

GitHub

参考