Rust 图像处理神器：从加载到编辑，一步到位！

傻梦兽 2025-01-11
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Rust 图像处理神器：从加载到编辑，一步到位！

大家好，我是梦兽。一个 WEB 全栈开发和 Rust 爱好者。如果你对 Rust 非常感兴趣，可以关注梦兽编程公众号获取群，进入和梦兽一起交流。

在这篇文章中，我们将探讨如何使用Rust语言中的image crate来处理图像。

具体来说，我们会查看以下内容：

  • 从现有的图像、字节或Base64字符串创建Rust DynamicImage
  • 获取图像信息，例如尺寸、颜色类型和像素数据
  • 修改图像：灰度化、调整对比度、增亮、裁剪、缩放等
  • 将Rust DynamicImage保存到磁盘
  • 作为附加内容，我还将分享如何使用系统默认应用程序打开创建的图像文件

现在让我们开始吧！

创建Rust图像 从文件路径 为了从路径读取图像，我们将使用ImageReader::open。这会返回一个ImageReader<std::io::BufReader<File>>。通过调用decode()方法，我们可以获得一个DynamicImage，它是所有支持的ImageBuffer<P>类型的枚举。为了方便起见，DynamicImage重新实现了所有的图像处理函数。

ini
 代码解读
复制代码
let image_path = "./pikachu.jpg";
let image_from_path = ImageReader::open(image_path)?.decode()?;

当然，像往常一样！皮卡丘！以下是我正在测试的图像！

New Image

从字节读取

我们可以用两种不同的方式来做这件事。一种是使用ImageReader::new，另一种是使用load_from_memory。

首先，让我们使用fs::read来获取图像的字节数据。

ini
 代码解读
复制代码
let image_bytes = fs::read(image_path)?;

然后我们可以如下所示加载我们的图像。

ruby
 代码解读
复制代码
let image_from_bytes_1 = image::ImageReader::new(std::io::Cursor::new(&image_bytes)).with_guessed_format()?.decode()?;
let image_from_bytes_2 = image::load_from_memory(&image_bytes)?;

从 Base64 编码的字符串

这是图像生成AI常见的响应类型。以下是一个例子：

bash
 代码解读
复制代码
data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAyAAAAJYCAYAAACadoJw……

要从中创建一个 DynamicImage，需要三个步骤：

  1. 提取原始内容，即 data:image/png;base64, 之后的部分，
  2. 解码为字节，
  3. 使用上面的方法来创建 DynamicImage。
ini
 代码解读
复制代码
let base64_string = "data:image/png;base64,iVB......";
let raw_content_string = base64_string.trim_start_matches("data:image/png;base64,");
let decode_bytes = BASE64_STANDARD.decode(base64_string)?;
let img = image::load_from_memory(&decode_bytes)?;

获取图像信息

尺寸

arduino
 代码解读
复制代码
println!("dimensions: {:?}", image_from_bytes_1.dimensions());
// dimensions: (600, 565)

我们想图像的颜色类型

css
 代码解读
复制代码
println!("color: {:?}", image_from_bytes_1.color());
//color: Rgb8
/**
L8：8位灰度图像
LA8：8位带Alpha通道的灰度图像
RGB8：24位RGB图像
RGBA8：32位RGBA图像
RGBAF32：32位浮点数RGB图像
RGBAFA32：32位浮点数RGBA图像
*/

像素信息

ini
 代码解读
复制代码
let pixel_iterator = image_from_bytes_1.pixels();

这将返回一个遍历图像像素的迭代器。迭代器会生成每个像素的坐标及其值。

将图像保存到磁盘

在我们进入图像修改之前，让我们先看看如何将 DynamicImage 对象保存到磁盘，这样我们就可以在下一阶段可视化我们的修改了！

这很简单，只需使用 img.save("./pikachu_new.jpg")?;！

修改图像

在这里我只包含几个你可能会觉得有用的主功能。

  • 灰度化
  • 模糊
  • 调整对比度
  • 增亮
  • 裁剪
  • 缩放

但是这个库提供了许多其他有趣的功能，所以你可以尝试使用它来发现更多的功能！

灰度化

ini
 代码解读
复制代码
let gray = image_from_path.grayscale();
gray.save("./test/gray.jpg")?;

New Image

Blur

ini
 代码解读
复制代码
let blur = image_from_path.blur(10.0);
blur.save("./test/blur.jpg")?;

传递给模糊函数的参数是sigma值，用于确定应用于图像的模糊程度。较高的sigma值会导致更多的模糊，而较低的sigma值会导致较少的模糊。

我们原始图像使用sigma值为10.0的模糊效果如下。

New Image

调整对比度

要调整这张图像的对比度，我们将使用 adjust_contrast(c:f32) 方法，其中 c 是调整对比度的程度。负值会降低对比度，而正值会增加对比度。

ini
 代码解读
复制代码
let contrast = image_from_path.adjust_contrast(-50.0);
contrast.save("./test/contrast.jpg")?;

New Image

增亮

ini
 代码解读
复制代码
let brighten = image_from_path.brighten(100);
brighten.save("./test/brighten.jpg")?;

传递给函数的整数是用于增亮每个像素的程度。负值会减少亮度，而正值会增加亮度。

裁剪

要使用一个左上角位于点 (x, y) 并且大小为 (width, height) 的矩形来裁剪图像，我们可以使用 crop_imm(x, y, width, height) 函数。

ini
 代码解读
复制代码
let crop = image_from_path.crop_imm(0, 0, 300, 300);
    crop.save("./test/crop.jpg")?;

图片.png

New Image 还有一种裁剪方法：crop(…)，但请避免使用它，因为它将被我们上面提到的 crop_imm 所替代。

缩放

最后但同样重要的是，我们还有缩放功能。

ruby
 代码解读
复制代码
let resize = image_from_path.resize(300, 300, image::imageops::FilterType::Gaussian);
resize.save("./test/resize.jpg")?;

第一个和第二个参数应该很清楚，它们是结果图像的宽度和高度。

第三个参数是在缩放图像时所使用的采样滤镜。除了上面提到的高斯滤镜外，我们还可以选择：

  • Nearest 表示最近邻插值
  • Triangle 表示线性滤镜
  • CatmullRom 表示三次滤镜
  • Lanczos3 表示窗口大小为3的兰佐斯滤镜

图片.png

New Image

附加内容：打开图像

在你创建了一个新的图像之后，你可能想要使用系统的默认程序来打开它。

要做到这一点，我们可以使用 open crate 并简单地调用 open::that(image_path)。

如果你想使用一个分离的进程来打开图像，这在程序阻塞或希望其生命周期超过你的应用时非常有用，那么我们可以使用 open::that_detached(image_path)。

感谢阅读！

今天的内容就到这里！和我那超级可爱的皮卡丘一起玩耍让我的一天都很愉快！

希望你的一天也和我一样美好！

祝你图像处理愉快！

注意

感谢阅读！感谢您的时间，并希望您觉得这篇文章有价值。在您的下一个 JavaScript 项目中尝试使用柯里化，并在下面的评论中告诉我它如何改善了您的编码体验！

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标签： 技术社区

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