答案：C#中使用Bitmap类进行图像处理需掌握基本操作与性能优化。首先通过Bitmap加载、保存图像，并利用GetPixel/SetPixel访问像素，但二者效率低，不适合大规模操作。为提升性能，应使用LockBits方法将图像数据锁定在内存中，通过指针直接操作字节数组，实现快速灰度化等处理。常见滤镜包括灰度、反色、亮度对比度调整及高斯模糊，核心为颜色通道计算与卷积运算。注意System.Drawing仅支持Windows，跨平台项目推荐ImageSharp或SkiaSharp，并合理管理资源与线程。
使用C#进行图像处理：Bitmap类基础与滤镜实现
在C#中，图像处理主要依赖于System.Drawing命名空间中的Bitmap类。它允许你加载、修改和保存位图图像。虽然.NET Core/.NET 5+对System.Drawing的支持有限（需额外安装包），但在Windows Forms或WPF项目中依然广泛使用。
1. Bitmap类的基本操作
Bitmap是图像处理的核心类，支持像素级访问和图像格式转换。
加载和保存图像
从文件加载图像并保存修改后的结果：
using System.Drawing;// 加载图像 Bitmap bitmap = new Bitmap("input.jpg");
// 保存图像 bitmap.Save("output.png", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
获取和设置像素颜色
通过GetPixel和SetPixel方法读取或修改指定位置的像素：
Color pixelColor = bitmap.GetPixel(x, y); bitmap.SetPixel(x, y, Color.Red);
注意：SetPixel和GetPixel效率较低，处理大图时不推荐频繁调用。
遍历所有像素
常用双重循环遍历图像像素：
for (int y = 0; y < bitmap.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < bitmap.Width; x++)
{
Color c = bitmap.GetPixel(x, y);
// 处理颜色
bitmap.SetPixel(x, y, c);
}
}
2. 使用LockBits提升性能
对于大量像素操作，应使用LockBits将图像数据锁定到内存中，直接操作字节数组。
快速灰度化示例
public static Bitmap ToGrayscale(Bitmap src)
{
Bitmap dst = new Bitmap(src.Width, src.Height);
Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, src.Width, src.Height);
BitmapData srcData = src.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadOnly, src.PixelFormat);
BitmapData dstData = dst.LockBits(rect, ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed);
IntPtr srcScan0 = srcData.Scan0;
IntPtr dstScan0 = dstData.Scan0;
int stride = srcData.Stride;
unsafe
{
byte* src = (byte*)srcScan0;
byte* dst = (byte*)dstScan0;
for (int y = 0; y < src.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < src.Width; x++)
{
// 假设为24bpp RGB
int index = y * stride + x * 3;
byte gray = (byte)(src[index] * 0.11f + src[index + 1] * 0.59f + src[index + 2] * 0.3f);
dst[y * dstData.Stride + x] = gray;
}
}
}
src.UnlockBits(srcData);
dst.UnlockBits(dstData);
return dst;}
这种方法比逐像素操作快几十倍。
3. 常见滤镜实现
灰度滤镜
将彩色图像转为灰度图，常用加权平均法：
- Gray = R×0.299 + G×0.587 + B×0.114
反色（负片）滤镜
反转每个颜色通道：
Color c = bitmap.GetPixel(x, y); Color nc = Color.FromArgb(255 - c.R, 255 - c.G, 255 - c.B); bitmap.SetPixel(x, y, nc);
亮度调整
增加或减少RGB值来改变亮度：
int brightness = 50; // -255 到 255 int tr = Math.Max(0, Math.Min(255, c.R + brightness)); int tg = Math.Max(0, Math.Min(255, c.G + brightness)); int tb = Math.Max(0, Math.Min(255, c.B + brightness));
对比度调整
通过对比度因子增强或减弱颜色差异：
double factor = (259 * (contrast + 255)) / (255 * (259 - contrast)); int r = Math.Max(0, Math.Min(255, (int)((c.R - 128) * factor + 128))); // 同样处理 G 和 B
高斯模糊（简化版）
使用卷积核对周围像素加权平均：
- 定义3x3或5x5的权重矩阵
- 遍历每个像素，计算邻域加权和
- 注意边界处理
4. 注意事项与替代方案
System.Drawing仅适用于Windows平台。跨平台项目建议使用：
- SixLabors.ImageSharp：纯C#实现，支持.NET Standard
- SkiaSharp：Google Skia引擎的.NET绑定，功能强大
图像处理时注意：
- 释放资源：使用
using语句确保Bitmap被正确释放 - 避免UI线程阻塞：大图处理应放在后台线程
- 格式兼容性：确保输入图像格式支持读写
基本上就这些。掌握Bitmap类的基本操作和优化技巧，就能实现大多数常见图像处理功能。
