获取UIImage中像素的透明度值

Question

我目前正在尝试获取UIImageView中像素的alpha值。我从[UIImageView image]获取了CGImage并从中创建了一个RGBA字节数组。Alpha是预乘的。

CGImageRef image = uiImage.CGImage;
NSUInteger width = CGImageGetWidth(image);
NSUInteger height = CGImageGetHeight(image);
CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
rawData = malloc(height * width * 4);
bytesPerPixel = 4;
bytesPerRow = bytesPerPixel * width;

NSUInteger bitsPerComponent = 8;
CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(
    rawData, width, height, bitsPerComponent, bytesPerRow, colorSpace,
    kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmapByteOrder32Big
);
CGColorSpaceRelease(colorSpace);

CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, width, height), image);
CGContextRelease(context);

然еҗҺпјҢжҲ‘дҪҝз”ЁжқҘиҮӘUIImageViewзҡ„еқҗж Үи®Ўз®—з»ҷе®ҡОұйҖҡйҒ“зҡ„ж•°з»„зҙўеј•гҖӮ

int byteIndex = (bytesPerRow * uiViewPoint.y) + uiViewPoint.x * bytesPerPixel;
unsigned char alpha = rawData[byteIndex + 3];

但是我得到的值与期望的不符。对于图像中完全黑色透明区域，我得到了非零的 alpha 通道值。我需要在 UIKit 和 Core Graphics 之间转换坐标吗 - 即 y 轴是否被反转？或者我误解了预乘 alpha 值？

更新：

@Nikolai Ruhe 的建议是关键。实际上，我不需要在 UIKit 坐标和 Core Graphics 坐标之间进行转换。但是，在设置混合模式后，我的 alpha 值就是我所期望的值。

CGContextSetBlendMode(context, kCGBlendModeCopy);

- teabot

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嘿 teabot - 我知道这个问题已经有答案了，但我几天前也在做类似的事情。与其绘制整个图像，然后索引到字节数组中，你应该将源图像的 1px 仅绘制到 1px x 1px 的位图上下文中。你可以使用 CGContextDrawImage 中的 rect 参数来放置正确的像素，并且速度快了 1000 倍 :-) - Ben Gotow

感谢您的评论@Ben Gotow - 我只画了一次图片，然后一直使用相同的字节数组。@Nikolai Ruhe也建议使用单像素绘制，但是说如果我不需要多次绘制图像，但需要重复查找alpha，则我的数组方法会更快。 - teabot

几年后的一个快速更新，使用了这个和另一个类似问题的答案。CGContextDrawImage上的rect参数用于控制“在用户空间中绘制图像的边界框的位置和尺寸”。因此，如果将该矩形大小设置为1x1，则会将整个图像缩小到1x1再进行绘制。为了获得正确的像素，需要像Nikolai的回答中那样利用CGContextTranslateCTM，并将矩形的大小保持与源图像相同以防止缩放。 - roguenet

嗨，我正在尝试使用您发布的代码，但无法获取“rawData”和“bytePerPixel”变量的数据类型。您能告诉我答案吗？ - Kavya Indi

Answer 1

如果你只需要一个点的alpha值，那么你只需要使用仅包含alpha通道的单点缓冲区即可。我认为以下代码足以满足你的需求：

// assume im is a UIImage, point is the CGPoint to test
CGImageRef cgim = im.CGImage;
unsigned char pixel[1] = {0};
CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(pixel, 
                                         1, 1, 8, 1, NULL,
                                         kCGImageAlphaOnly);
CGContextDrawImage(context, CGRectMake(-point.x, 
                                   -point.y, 
                                   CGImageGetWidth(cgim), 
                                   CGImageGetHeight(cgim)), 
               cgim);
CGContextRelease(context);
CGFloat alpha = pixel[0]/255.0;
BOOL transparent = alpha < 0.01;

如果UIImage不必每次重新创建，这将非常高效。

编辑于2011年12月8日：

一位评论者指出，在某些情况下可能会翻转图像。我一直在思考这个问题，我有点遗憾没有像这样直接使用UIImage编写代码（我认为当时我还不了解UIGraphicsPushContext）：

// assume im is a UIImage, point is the CGPoint to test
unsigned char pixel[1] = {0};
CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(pixel, 
                                             1, 1, 8, 1, NULL,
                                             kCGImageAlphaOnly);
UIGraphicsPushContext(context);
[im drawAtPoint:CGPointMake(-point.x, -point.y)];
UIGraphicsPopContext();
CGContextRelease(context);
CGFloat alpha = pixel[0]/255.0;
BOOL transparent = alpha < 0.01;

我认为那会解决翻转问题。

- matt

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由于某些原因，我必须使用以下代码行进行 CGContextDrawImage(... 操作：CGContextDrawImage(context, CGRectMake(-point.x, -(image.size.height-point.y), CGImageGetWidth(cgim), CGImageGetHeight(cgim)), cgim); - Matthew Leffler

@MattLeff - 如果您的图像翻转了，那么这是完全有道理的，这很容易发生，因为Core Graphics（其中y原点在底部）和UIKit（其中y原点在顶部）之间的阻抗不匹配。 - matt

这个方法不也可以用来提取所有其他的值以创建完整的UIColor吗？ - Kjellski

Swift 解决方案怎么样？ - Bartłomiej Semańczyk

@BartłomiejSemańczyk 你是指 https://stackoverflow.com/a/52743565/341994 吗？ - matt

Answer 2

是的，CGContext的y轴向上指向，而在UIKit中它指向下。 请参阅文档。

在阅读代码后进行编辑：

在绘制图像之前，您还需要将混合模式设置为replace，因为您想要图像的alpha值，而不是在上下文缓冲区中的alpha值:

CGContextSetBlendMode(context, kCGBlendModeCopy);

思考后进行编辑:

您可以通过构建最小可能的CGBitmapContext（1x1像素？也许是8x8？试一下）并在绘制前将上下文转换到所需位置，从而使查找更加高效：

CGContextTranslateCTM(context, xOffset, yOffset);

- Nikolai Ruhe

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CGImageRef代表静态图像。一旦我有了字节数组，就会丢弃CGImage，然后重复使用字节数组进行alpha查找。您的优化在这种情况下是否有效？ - teabot

不，当然你需要图像来重复绘制它。我的方法对于少量查找可能更有效。如果你正在做大量的查找，请坚持使用你的代码。 - Nikolai Ruhe

我也在尝试这个（每次点击都会进行大量查找）。它在模拟器上运作得非常好，但在 iPhone 4 上却不行。坐标看起来很正常（左下角为0,0），但命中测试却是一团糟。请参见http://stackoverflow.com/questions/7506248/alpha-detection-in-layer-ok-on-simulator-not-iphone - Joe D'Andrea

Answer 3

我在研究如何使用图像数据的alpha值而不是矩形边界框来进行精灵之间的碰撞检测时，发现了这个问题/答案。上下文是一个iPhone应用程序...我正在尝试进行上述建议的1像素绘制，但我仍然无法使其正常工作，但我发现了一种更容易的方法，即使用图像本身的数据创建CGContextRef，并使用这里提供的辅助函数：

CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(
                 rawData, 
                 CGImageGetWidth(cgiRef), 
                 CGImageGetHeight(cgiRef), 
                 CGImageGetBitsPerComponent(cgiRef), 
                 CGImageGetBytesPerRow(cgiRef), 
                 CGImageGetColorSpace(cgiRef),
                 kCGImageAlphaPremultipliedLast     
    );

这将绕过样例中所有丑陋的硬编码。最后一个值可以通过调用CGImageGetBitmapInfo()来检索，但在我的情况下，它返回了一张图像导致ContextCreate函数出错的值。只有特定的组合是有效的，如此文档所述：http://developer.apple.com/qa/qa2001/qa1037.html 希望这对您有所帮助！

- Owyn

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这很有帮助。只需记住，这里的BytesPerRow可能不是width*bytesPerPixel。为了优化，它可能会被填充到16字节边界。当您遍历rawData时，如果您没有考虑到这一点，您将会将填充字节用作像素数据。 - mahboudz

这也意味着你分配的原始数据（rawData）可能太小，无法容纳位图，可能会发生缓冲区溢出。 - mahboudz

我在想这是否是为什么我在iPhone上无法正常工作，但在模拟器上可以正常工作的原因？http://stackoverflow.com/questions/7506248/alpha-detection-in-layer-ok-on-simulator-not-iphone - Joe D'Andrea

Answer 4

我需要将UIKit和Core Graphics之间的坐标进行转换 - 换句话说，y轴是否翻转？

可能需要。在CGImage中，像素数据按英语阅读顺序排列：从左到右，从上到下。因此，数组中的第一个像素是左上角，第二个像素是顶部行中距离左侧一个像素，以此类推。

假设您已经正确理解了这一点，还应确保查看像素中的正确组件。也许您期望RGBA，但请求的是ARGB，反之亦然。或者，字节顺序可能是错误的（我不知道iPhone的字节顺序是什么）。

还是我误解了预乘的alpha值吗？

听起来不是这样。

对于那些不知道的人：预乘意味着颜色分量被alpha预乘；无论颜色分量是否被alpha预乘，alpha分量都是相同的。您可以通过将颜色分量除以alpha来撤销这种操作（取消预乘）。

- Peter Hosey