C言語で画像の切り抜き・トリミング

このページでは、画像のトリミングについての説明と、そのプログラムの例の紹介を行います。

Contents

画像のトリミング
プログラム例
プログラムの説明
トリミング後の画像
まとめ

画像のトリミング

まず画像のトリミングについて説明します。

画像のトリミングとは、ある座標からある座標への領域内の画像部分を切り取り、切り取った部分のみの画像を生成する処理です。下の図がイメージつきやすいと思います。

プログラム例

main.c

#include "myJpeg.h"

int main(int argc, char *argv[]){

  BITMAPDATA_t bitmap, trimmedBitmap;
  int x, y, c;
  int sx, sy, ex, ey;
  char outname[256];

  if(argc != 2){
    printf("ファイル名指定してください\n");
    return -1;
  }

  if(jpegFileReadDecode(&bitmap, argv[1]) == -1){
    printf("jpegFileReadDecode error\n");
    return -1;
  }

  printf("開始点のX座標は？");
  scanf("%d", &sx);
  if(sx < 0 || sx >= bitmap.width - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("開始点のY座標は？");
  scanf("%d", &sy);
  if(sy < 0 || sy >= bitmap.height - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("終了点のX座標は？");
  scanf("%d", &ex);
  if(ex < 0 || ex >= bitmap.width - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("終了点のY座標は？");
  scanf("%d", &ey);
  if(ey < 0 || ey >= bitmap.height - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }

  /* 座標の大小関係が逆の場合はエラー */
  if(sx > ex) {
    printf("X座標の開始点と終了点の大小関係が逆です\n");
    return -1;
  }
  if(sy > ey) {
    printf("Y座標の開始点と終了点の大小関係が逆です\n");
    return -1;
  }

  trimmedBitmap.width = ex - sx + 1;
  trimmedBitmap.height = ey - sy + 1;
  trimmedBitmap.ch = bitmap.ch;
  printf("width = %d, height = %d, ch = %d\n", trimmedBitmap.width, trimmedBitmap.height, trimmedBitmap.ch);

  trimmedBitmap.data = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * trimmedBitmap.width * trimmedBitmap.height * trimmedBitmap.ch);
  if(trimmedBitmap.data == NULL){
    printf("maloc err\n");
    return -1;
  }

  /* ここから画像処理 */
  for(y = 0; y < trimmedBitmap.height; y++){
    for(x = 0; x < trimmedBitmap.width; x++){
      for(c = 0; c < trimmedBitmap.ch; c++){
        trimmedBitmap.data[((y * trimmedBitmap.width) + x) * trimmedBitmap.ch + c]
        = bitmap.data[(((y + sy) * bitmap.width) + (x + sx)) * bitmap.ch + c];
      }
    }
  }

  /* ここまで画像処理 */

  sprintf(outname, "%s", "trimmed.jpg");

  if(jpegFileEncodeWrite(&trimmedBitmap, outname) == -1){
    printf("jpegFileEncodeWrite error\n");
    freeBitmapData(&bitmap);
    return -1;
  }

  freeBitmapData(&trimmedBitmap);
  freeBitmapData(&bitmap);

  return 0;
}

プログラムの説明

トリミング領域の取得

下記でトリミングする領域を指定できるようにしています。

この指定された座標(sx, sy)と座標(ex, ey)を基にトリミングを行います。一応座標が画像の外にある場合はエラー終了するようにしています。

  printf("開始点のX座標は？");
  scanf("%d", &sx);
  if(sx < 0 || sx >= bitmap.width - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("開始点のY座標は？");
  scanf("%d", &sy);
  if(sy < 0 || sy >= bitmap.height - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("終了点のX座標は？");
  scanf("%d", &ex);
  if(ex < 0 || ex >= bitmap.width - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }
  printf("終了点のY座標は？");
  scanf("%d", &ey);
  if(ey < 0 || ey >= bitmap.height - 1) {
    printf("座標がおかしいです\n");
    return -1;
  }

JPEGファイルの読み込み・書き込み

下記記事と全く同じですのでこちらをご参照ください

C言語で画像の拡大縮小（最近傍補間編）

トリミング後画像のメモリ確保

トリミング後画像は元画像に比べてサイズが小さくなります。指定されたsx, sy, ex, eyに基づいて画像サイズを計算し、その画像サイズの分だけmalloc関数でメモリ領域を確保しています。

  trimmedBitmap.width = ex - sx + 1;
  trimmedBitmap.height = ey - sy + 1;
  trimmedBitmap.ch = bitmap.ch;
  printf("width = %d, height = %d, ch = %d\n", trimmedBitmap.width, trimmedBitmap.height, trimmedBitmap.ch);

  trimmedBitmap.data = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * trimmedBitmap.width * trimmedBitmap.height * trimmedBitmap.ch);
  if(trimmedBitmap.data == NULL){
    printf("maloc err\n");
    return -1;
  }

トリミング処理

xとyはトリミング後画像上の座標であり、それぞれ x は横方向、y は縦方向の座標としています。一方、m と n は元画像上の座標であり、それぞれ m は横方向、n は縦方向の座標としています。

下記によりトリミング後画像の座標(x, y)に対して元画像の座標(x + sx, y + sy)をコピーし、これをトリミング後画像の幅・高さに対してコピーを行なっていますので、指定された開始点と終了点の間の領域のみをコピーすることができています。

  for(y = 0; y < trimmedBitmap.height; y++){
    for(x = 0; x < trimmedBitmap.width; x++){
      for(c = 0; c < trimmedBitmap.ch; c++){
        trimmedBitmap.data[((y * trimmedBitmap.width) + x) * trimmedBitmap.ch + c]
        = bitmap.data[(((y + sy) * bitmap.width) + (x + sx)) * bitmap.ch + c];
      }
    }
  }