Geb.Image 图像库

本项目初始为 GebImage, 为了方便维护，现迁移至这里。

简介

Geb.Image 是一款为图像分析、图像AI目的而构建的易用、高性能的 C# 图像库。图像、视频这样的数据占人类数据总量的绝大部分，自 2008 年转型图像和视频开发时起，我就在找寻一个开发语言，能够高效的处理图像和视频数据，同时又具有高开发速度。经过多方比对，最终选择了 C#。C# 是一个成熟的快速开发语言，而打开 unsafe 后，可以直接用指针操作内存数据，能够实现接近于 C 语言的性能。

本项目有以下特色：

• 高性能：计算密集部分使用指针开发

• 自包含：是纯的 .net 库，不包含第三方 native dll

• 6.* 支持 .net 6 版本，不考虑对之前版本的支持

• 兼容 AOT，方便编译为独立 exe 程序发布

• 提供 csharp 风格的接口来操作图像

项目的设计目标：

• 提供对图像进行快捷操作的基础方法以及一些基本算法。写很多算法时，不需要引用第三方 c++ 库

• 对常见的 cv 深度学习算法，提供对应的图像处理支持，不需要依赖于 OpenCV 等第三方 c++ 库

项目内容

• Geb.Image: 基础图像处理库，不依赖于第三方 cpp 库，支持 AOT 操作。
• Geb.Image.Analysis: 基础图像分析算法，不依赖于第三方 cpp 库，支持 AOT 操作。
• Geb.Image.Edit: 基础图像编辑库，不依赖于第三方 cpp 库，支持 AOT 操作。
• Geb.Image.Skia: 与 SkiaSharp 的桥接库。进行复杂的2D图像处理操作时，可结合该库使用。
• Geb.Image.OpenCV: 与 OpenCVSharp 的桥接库。

图像读写

Geb.Image 内置了基础图像读写IO，支持少量格式的读写，且性能有限。想要读写更多格式的图像，可通过 Geb.Image.Skia 库来进行操作。

基础图像读写

可通过 ImageReader.Read 方法读取 png, jpg, bmp 格式的图像文件或字节流，读取的图像为 ImageBgra32 格式。也可通过 ImageBgra32.Read 方法直接读取：

var im = ImageReader.Read(@"./img/demo-bmp-24.bmp");
var im2 = ImageBgra32.Read(@"./img/demo-bmp-24.bmp");

可通过 ImageBgra32 等类型自带的 SaveBmp, SaveJpeg, SavePng 等方法将图像保存为文件。也可通过 ToJpegData 和 ToPngData 方法，将图像保存为数组。

通过 Geb.Image.Skia 库进行读写

可通过 ImageIO 类进行图像读写。ImageIO.Read 方法，直接将文件或流读取为 SKBitmap 文件。ImageIO.ReadBgra32, ImageIO.ReadU8, ImageIO.ReadBgr24 方法，直接将文件或流读取为 ImageBgra32、ImageU8 或 ImageBgr24 等文件。

图像操作

待写

图像处理

待写

Blob 分析

待写

深度学习相关方法

凸包相关算法

ConvexHull.CreateConvexHull 可以通过旋转卡壳算法创建凸包:

public static List<PointF> CreateConvexHull(IList<PointF> pts)
{
    return GrahamScan.ConvexHull(pts);
}

ConvexHull.MinAreaRect 可以得到凸包的最小面积外接矩阵:

public static unsafe RotatedRectF MinAreaRect(PointF[] points, bool isClockwiseConvexHullVertices = false)
{
    ...
}

获取 RotatedRectF 区域部分得图像

var image = new ImageBgr24(1728, 1296);
RotatedRectF rect = new RotatedRectF(new PointF(1043.05322f, 1003.94385f), new SizeF(717.3058f, 1332.83447f), -3.65722656f);
var imgClip = image[rect];

根据 mean 和 std，将图像数据归一化

将 ImageBgr24 的图像，先转换为 rgb 格式，再使用 mean 和 std 来进行归一化：

using Geb.Image.Transforms;
...
bool cvtToRgb = true; //是否需要转换为 rgb 格式
float[] data = image.NormalizeToFloatByMeanAndStd(cvtToRgb, (0.48145466f, 0.4578275f, 0.40821073f), (0.26862954f, 0.26130258f, 0.27577711f));
...