Rust BMP图像处理库tinybmp使用指南

简介

tinybmp是一个轻量级的Rust库，专门用于解析和操作BMP(位图)图像格式。它设计简洁高效，特别适合嵌入式系统和资源受限环境中的BMP图像处理需求。

主要特性

• 支持多种BMP格式解析
• 低内存占用
• 无标准库依赖(no_std兼容)
• 简单的API设计

使用方法

添加依赖

首先在Cargo.toml中添加tinybmp依赖：

[dependencies]
tinybmp = "0.7.0"

基本用法

解析BMP文件

use tinybmp::{Bmp, FileType, RawBmp};

// 从字节切片解析BMP
let bmp_data = include_bytes!("../tests/chessboard-8px-24bit.bmp");
let bmp = Bmp::from_slice(bmp_data).unwrap();

// 获取图像基本信息
println!("尺寸: {}x{}", bmp.width(), bmp.height());
println!("颜色深度: {}bpp", bmp.bpp());

访问像素数据

// 遍历所有像素
for pixel in bmp.pixels() {
    println!("坐标: ({}, {}), 颜色: {:?}", pixel.x, pixel.y, pixel.color);
}

// 获取特定位置像素
if let Some(pixel) = bmp.try_get_pixel(10, 20) {
    println!("(10,20)处像素: {:?}", pixel);
}

创建新BMP图像

use tinybmp::{Bmp, BmpBuilder, PixelColor};
use embedded_graphics::pixelcolor::Rgb888;

// 创建一个16x16的24位BMP
let mut builder = BmpBuilder::new()
    .with_size(16, 16)
    .with_bpp(24);

// 填充像素数据
for y in 0..16 {
    for x in 0..16 {
        let color = if (x + y) % 2 == 0 {
            Rgb888::new(255, 0, 0) // 红色
        } else {
            Rgb888::new(0, 0, 255) // 蓝色
        };
        builder.set_pixel(x, y, color).unwrap();
    }
}

// 生成BMP数据
let bmp_data = builder.build().unwrap();

与embedded-graphics集成

use embedded_graphics::{prelude::*, pixelcolor::Rgb888};
use tinybmp::Bmp;

let bmp_data = include_bytes!("../tests/chessboard-8px-24bit.bmp");
let bmp = Bmp::<Rgb888>::from_slice(bmp_data).unwrap();

// 在embedded-graphics中使用
display.draw_iter(bmp.pixels()).unwrap();

高级用法

处理不同颜色深度的BMP

use tinybmp::{Bmp, DynamicBmp};

// 自动检测颜色深度
let dynamic_bmp = DynamicBmp::from_slice(bmp_data).unwrap();

match dynamic_bmp {
    DynamicBmp::Rgb16(bmp) => {
        println!("16位RGB图像");
        // 处理16位图像...
    }
    DynamicBmp::Rgb24(bmp) => {
        println!("24位RGB图像");
        // 处理24位图像...
    }
    DynamicBmp::Rgb32(bmp) => {
        println!("32位RGB图像");
        // 处理32位图像...
    }
}

性能优化

let bmp = Bmp::from_slice(bmp_data).unwrap();

for y in 0..bmp.height() {
    let row = bmp.row(y).unwrap();
    for (x, pixel) in row.enumerate() {
        // 处理每个像素...
    }
}

注意事项

1. tinybmp主要设计用于解析，对BMP创建的完整功能支持有限
2. 对于非常规BMP格式可能支持不完整
3. 在资源受限环境中使用时，注意检查解析结果

完整示例

以下是一个完整的BMP图像处理示例，包含读取、修改和保存功能：

use tinybmp::{Bmp, BmpBuilder, DynamicBmp};
use embedded_graphics::pixelcolor::Rgb888;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 1. 读取BMP文件
    let bmp_data = include_bytes!("image.bmp");
    let bmp = DynamicBmp::from_slice(bmp_data)?;
    
    // 2. 打印图像信息
    println!("图像信息:");
    match &bmp {
        DynamicBmp::Rgb16(bmp) => {
            println!("格式: 16位RGB");
            println!("尺寸: {}x{}", bmp.width(), bmp.height());
        }
        DynamicBmp::Rgb24(bmp) => {
            println!("格式: 24位RGB"); 
            println!("尺寸: {}x{}", bmp.width(), bmp.height());
        }
        DynamicBmp::Rgb32(bmp) => {
            println!("格式: 32位RGB");
            println!("尺寸: {}x{}", bmp.width(), bmp.height());
        }
    }
    
    // 3. 创建新图像(反转颜色)
    let mut builder = BmpBuilder::new()
        .with_size(bmp.width(), bmp.height())
        .with_bpp(24);
        
    for y in 0..bmp.height() {
        for x in 0..bmp.width() {
            let pixel = bmp.try_get_pixel(x, y)?;
            let inverted = Rgb888::new(
                255 - pixel.r(),
                255 - pixel.g(), 
                255 - pixel.b()
            );
            builder.set_pixel(x, y, inverted)?;
        }
    }
    
    // 4. 保存新图像
    let new_bmp = builder.build()?;
    std::fs::write("inverted.bmp", new_bmp.as_slice())?;
    
    println!("图像处理完成，已保存为 inverted.bmp");
    Ok(())
}

这个完整示例展示了如何：

1. 读取BMP文件并自动检测其格式
2. 获取图像的基本信息
3. 创建新图像并对每个像素进行颜色反转处理
4. 将处理后的图像保存到新文件

tinybmp是一个在Rust生态中处理BMP图像的轻量级解决方案，特别适合需要高效解析BMP而不需要复杂图像处理功能的场景。