【C#】画像処理の基本を押さえよう！

はじめに

画像処理は、デジタル画像を操作・加工する技術であり、幅広い分野で活用されています。C#は、画像処理を行うための強力なライブラリやフレームワークを提供しており、簡単に画像の読み込み、編集、保存などの操作を行うことができます。本記事では、C#で画像処理を行うための基本的な手順と方法を、具体的なコード例を交えて詳しく解説します。

画像の読み込み

System.Drawing名前空間の利用

C#で画像処理を行うためには、まず画像を読み込む必要があります。System.Drawing名前空間には、画像を操作するためのクラスが含まれています。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Image image = Image.FromFile(imagePath);
        Console.WriteLine("画像を読み込みました。");
    }
}

この例では、指定されたパスから画像を読み込みます。Image.FromFileメソッドを使用して画像を読み込み、Imageオブジェクトとして扱います。

Bitmapクラスの利用

Bitmapクラスは、画像のピクセルデータを操作するためのクラスです。Bitmapクラスを使用すると、より詳細な画像処理が可能です。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap bitmap = new Bitmap(imagePath);
        Console.WriteLine("Bitmap画像を読み込みました。");
    }
}

この例では、Bitmapクラスを使用して画像を読み込みます。Bitmapオブジェクトを使用すると、ピクセル単位での操作が可能になります。

画像の編集

画像のサイズ変更

画像のサイズを変更するには、Graphicsクラスを使用します。Graphicsクラスを使用すると、描画操作が可能になります。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap originalBitmap = new Bitmap(imagePath);
        int newWidth = 100;
        int newHeight = 100;

        Bitmap resizedBitmap = new Bitmap(newWidth, newHeight);
        using (Graphics g = Graphics.FromImage(resizedBitmap))
        {
            g.DrawImage(originalBitmap, 0, 0, newWidth, newHeight);
        }

        resizedBitmap.Save(@"path\to\your\resized_image.jpg");
        Console.WriteLine("画像のサイズを変更しました。");
    }
}

この例では、画像を100×100ピクセルにリサイズしています。Graphics.FromImageメソッドを使用して、新しいサイズの画像を作成し、DrawImageメソッドで元の画像を描画しています。

画像のトリミング

画像の特定の部分を切り取るには、Cloneメソッドを使用します。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap originalBitmap = new Bitmap(imagePath);
        Rectangle cropRect = new Rectangle(50, 50, 100, 100);

        Bitmap croppedBitmap = originalBitmap.Clone(cropRect, originalBitmap.PixelFormat);
        croppedBitmap.Save(@"path\to\your\cropped_image.jpg");
        Console.WriteLine("画像をトリミングしました。");
    }
}

この例では、画像の一部を切り取って新しい画像として保存しています。Rectangleオブジェクトを使用して、トリミングする範囲を指定します。

画像の回転

画像を回転するには、RotateFlipメソッドを使用します。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap bitmap = new Bitmap(imagePath);

        bitmap.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate90FlipNone);
        bitmap.Save(@"path\to\your\rotated_image.jpg");
        Console.WriteLine("画像を90度回転しました。");
    }
}

この例では、画像を90度回転させています。RotateFlipType列挙体を使用して、回転および反転の種類を指定します。

画像のフィルタリング

グレースケール変換

画像をグレースケールに変換するには、各ピクセルのRGB値を操作します。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap bitmap = new Bitmap(imagePath);

        for (int y = 0; y < bitmap.Height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < bitmap.Width; x++)
            {
                Color originalColor = bitmap.GetPixel(x, y);
                int grayScale = (int)((originalColor.R * 0.3) + (originalColor.G * 0.59) + (originalColor.B * 0.11));
                Color grayColor = Color.FromArgb(grayScale, grayScale, grayScale);
                bitmap.SetPixel(x, y, grayColor);
            }
        }

        bitmap.Save(@"path\to\your\grayscale_image.jpg");
        Console.WriteLine("画像をグレースケールに変換しました。");
    }
}

この例では、画像の各ピクセルをグレースケールに変換しています。RGB値を加重平均してグレースケールの値を計算し、新しい色として設定します。

セピアトーン変換

画像をセピアトーンに変換する方法も紹介します。

using System;
using System.Drawing;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap bitmap = new Bitmap(imagePath);

        for (int y = 0; y < bitmap.Height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < bitmap.Width; x++)
            {
                Color originalColor = bitmap.GetPixel(x, y);
                int tr = (int)(0.393 * originalColor.R + 0.769 * originalColor.G + 0.189 * originalColor.B);
                int tg = (int)(0.349 * originalColor.R + 0.686 * originalColor.G + 0.168 * originalColor.B);
                int tb = (int)(0.272 * originalColor.R + 0.534 * originalColor.G + 0.131 * originalColor.B);

                int r = tr > 255 ? 255 : tr;
                int g = tg > 255 ? 255 : tg;
                int b = tb > 255 ? 255 : tb;

                Color sepiaColor = Color.FromArgb(r, g, b);
                bitmap.SetPixel(x, y, sepiaColor);
            }
        }

        bitmap.Save(@"path\to\your\sepia_image.jpg");
        Console.WriteLine("画像をセピアトーンに変換しました。");
    }
}

この例では、画像の各ピクセルをセピアトーンに変換しています。RGB値をセピアトーンの変換式に基づいて計算し、新しい色として設定します。

画像の保存

画像形式の指定

画像を保存する際には、さまざまな形式で保存することができます。ImageFormatクラスを使用して、保存する形式を指定します。

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string imagePath = @"path\to\your\image.jpg";
        Bitmap bitmap = new Bitmap(imagePath);

        bitmap.Save(@"path\to\your\image.png", ImageFormat.Png);
        Console.WriteLine("画像をPNG形式で保存しました。");

        bitmap.Save(@"path\to\your\image.bmp", ImageFormat.Bmp);
        Console.WriteLine("画像をBMP形式で保存しました。");

        bitmap.Save(@"path\to\your\image.gif", ImageFormat.Gif);
        Console.WriteLine("画像をGIF形式で保存しました。");
    }
}

この例では、画像をPNG、BMP、およびGIF形式で保存しています。ImageFormatクラスを使用して、保存する形式を指定します。

まとめ

C#を使用して画像処理を行うための基本的な手順と方法について解説しました。画像の読み込み、編集、フィルタリング、保存など、画像処理の基本操作を具体的なコード例とともに紹介しました。これらの方法を活用することで、C#で高度な画像処理アプリケーションを開発するための基礎を築くことができます。ぜひこの記事を参考にして、実際にコードを試してみてください。