Como obter dados de pixel de uma UIImage (Cocoa Touch) ou CGImage (Core Graphics)?

Eu tenho uma UIImage (Cocoa Touch). A partir disso, fico feliz em obter uma CGImage ou qualquer outra coisa que você gostaria que estivesse disponível. Eu gostaria de escrever esta função:

- (int)getRGBAFromImage:(UIImage *)image atX:(int)xx andY:(int)yy {
  // [...]
  // What do I want to read about to help
  // me fill in this bit, here?
  // [...]

  int result = (red << 24) | (green << 16) | (blue << 8) | alpha;
  return result;
}

Para sua informação, combinei a resposta de Keremk com meu esboço original, limpei os erros de digitação, generalizei-a para retornar uma variedade de cores e fiz com que tudo fosse compilado. Aqui está o resultado:

+ (NSArray*)getRGBAsFromImage:(UIImage*)image atX:(int)x andY:(int)y count:(int)count
{
    NSMutableArray *result = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];

    // First get the image into your data buffer
    CGImageRef imageRef = [image CGImage];
    NSUInteger width = CGImageGetWidth(imageRef);
    NSUInteger height = CGImageGetHeight(imageRef);
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
    unsigned char *rawData = (unsigned char*) calloc(height * width * 4, sizeof(unsigned char));
    NSUInteger bytesPerPixel = 4;
    NSUInteger 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), imageRef);
    CGContextRelease(context);

    // Now your rawData contains the image data in the RGBA8888 pixel format.
    NSUInteger byteIndex = (bytesPerRow * y) + x * bytesPerPixel;
    for (int i = 0 ; i < count ; ++i)
    {
        CGFloat alpha = ((CGFloat) rawData[byteIndex + 3] ) / 255.0f;
        CGFloat red   = ((CGFloat) rawData[byteIndex]     ) / alpha;
        CGFloat green = ((CGFloat) rawData[byteIndex + 1] ) / alpha;
        CGFloat blue  = ((CGFloat) rawData[byteIndex + 2] ) / alpha;
        byteIndex += bytesPerPixel;

        UIColor *acolor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:alpha];
        [result addObject:acolor];
    }

  free(rawData);

  return result;
}

Uma maneira de fazer isso é desenhar a imagem em um contexto de bitmap que é apoiado por um determinado buffer para um determinado espaço de cores (nesse caso, é RGB): (observe que isso copiará os dados da imagem para esse buffer, então você deve deseja armazená-lo em cache em vez de fazer essa operação sempre que precisar obter valores de pixel)

Veja abaixo como uma amostra:

// First get the image into your data buffer
CGImageRef image = [myUIImage CGImage];
NSUInteger width = CGImageGetWidth(image);
NSUInteger height = CGImageGetHeight(image);
CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
unsigned char *rawData = malloc(height * width * 4);
NSUInteger bytesPerPixel = 4;
NSUInteger 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));
CGContextRelease(context);

// Now your rawData contains the image data in the RGBA8888 pixel format.
int byteIndex = (bytesPerRow * yy) + xx * bytesPerPixel;
red = rawData[byteIndex];
green = rawData[byteIndex + 1];
blue = rawData[byteIndex + 2];
alpha = rawData[byteIndex + 3];

Perguntas e respostas técnicas da Apple O QA1509 mostra a seguinte abordagem simples:

CFDataRef CopyImagePixels(CGImageRef inImage)
{
    return CGDataProviderCopyData(CGImageGetDataProvider(inImage));
}

Use CFDataGetBytePtrpara acessar os bytes reais (e vários CGImageGet*métodos para entender como interpretá-los).

Não conseguia acreditar que não há uma única resposta correta aqui. Não há necessidade de alocar ponteiros, e os valores não multiplicados ainda precisam ser normalizados. Para ir direto ao ponto, aqui está a versão correta do Swift 4. Para UIImageapenas usar .cgImage.

extension CGImage {
    func colors(at: [CGPoint]) -> [UIColor]? {
        let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
        let bytesPerPixel = 4
        let bytesPerRow = bytesPerPixel * width
        let bitsPerComponent = 8
        let bitmapInfo: UInt32 = CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue | CGBitmapInfo.byteOrder32Big.rawValue

        guard let context = CGContext(data: nil, width: width, height: height, bitsPerComponent: bitsPerComponent, bytesPerRow: bytesPerRow, space: colorSpace, bitmapInfo: bitmapInfo),
            let ptr = context.data?.assumingMemoryBound(to: UInt8.self) else {
            return nil
        }

        context.draw(self, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height))

        return at.map { p in
            let i = bytesPerRow * Int(p.y) + bytesPerPixel * Int(p.x)

            let a = CGFloat(ptr[i + 3]) / 255.0
            let r = (CGFloat(ptr[i]) / a) / 255.0
            let g = (CGFloat(ptr[i + 1]) / a) / 255.0
            let b = (CGFloat(ptr[i + 2]) / a) / 255.0

            return UIColor(red: r, green: g, blue: b, alpha: a)
        }
    }
}

O motivo pelo qual você precisa desenhar / converter a imagem primeiro em um buffer é porque as imagens podem ter vários formatos diferentes. Esta etapa é necessária para convertê-lo em um formato consistente que você possa ler.

Aqui está um tópico SO em que o @Matt renderiza apenas o pixel desejado em um contexto 1x1 deslocando a imagem para que o pixel desejado se alinhe com o pixel no contexto.

NSString * path = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"filename" ofType:@"jpg"];
UIImage * img = [[UIImage alloc]initWithContentsOfFile:path];
CGImageRef image = [img CGImage];
CFDataRef data = CGDataProviderCopyData(CGImageGetDataProvider(image));
const unsigned char * buffer =  CFDataGetBytePtr(data);

UIImage é um invólucro, os bytes são CGImage ou CIImage

De acordo com a Referência da Apple na UIImage, o objeto é imutável e você não tem acesso aos bytes de backup. Embora seja verdade que você possa acessar os dados da CGImage se os tiver preenchido UIImagecom um CGImage(explícita ou implicitamente), ele retornará NULLse UIImagefor apoiado por ae CIImagevice-versa.

Os objetos de imagem não fornecem acesso direto aos dados de imagem subjacentes. No entanto, você pode recuperar os dados da imagem em outros formatos para usar no seu aplicativo. Especificamente, você pode usar as propriedades cgImage e ciImage para recuperar versões da imagem compatíveis com Core Graphics e Core Image, respectivamente. Você também pode usar as funções UIImagePNGRepresentation ( :) e UIImageJPEGRepresentation ( : _ :) para gerar um objeto NSData que contém os dados da imagem no formato PNG ou JPEG.

Truques comuns para contornar esse problema

Conforme indicado, suas opções são

• UIImagePNGRepresentation ou JPEG
• Determine se a imagem possui dados de backup CGImage ou CIImage e obtenha-os lá

Nenhum desses truques é particularmente bom se você deseja uma saída que não seja dados ARGB, PNG ou JPEG e os dados ainda não sejam suportados pelo CIImage.

Minha recomendação, tente CIImage

Ao desenvolver seu projeto, pode fazer mais sentido evitar completamente o UIImage e escolher outra coisa. UIImage, como um invólucro de imagem Obj-C, geralmente é suportado por CGImage até o ponto em que tomamos como garantido. O CIImage tende a ser um formato de wrapper melhor, pois você pode usar um CIContext para obter o formato desejado sem precisar saber como ele foi criado. No seu caso, obter o bitmap seria uma questão de chamar

- render: toBitmap: rowBytes: limites: formato: colorSpace:

Como um bônus adicional, você pode começar a fazer boas manipulações na imagem, encadeando filtros na imagem. Isso resolve muitos problemas em que a imagem está de cabeça para baixo ou precisa ser girada / redimensionada etc.

Com base na resposta de Olie e Algal, aqui está uma resposta atualizada para o Swift 3

public func getRGBAs(fromImage image: UIImage, x: Int, y: Int, count: Int) -> [UIColor] {

var result = [UIColor]()

// First get the image into your data buffer
guard let cgImage = image.cgImage else {
    print("CGContext creation failed")
    return []
}

let width = cgImage.width
let height = cgImage.height
let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
let rawdata = calloc(height*width*4, MemoryLayout<CUnsignedChar>.size)
let bytesPerPixel = 4
let bytesPerRow = bytesPerPixel * width
let bitsPerComponent = 8
let bitmapInfo: UInt32 = CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue | CGBitmapInfo.byteOrder32Big.rawValue

guard let context = CGContext(data: rawdata, width: width, height: height, bitsPerComponent: bitsPerComponent, bytesPerRow: bytesPerRow, space: colorSpace, bitmapInfo: bitmapInfo) else {
    print("CGContext creation failed")
    return result
}

context.draw(cgImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height))

// Now your rawData contains the image data in the RGBA8888 pixel format.
var byteIndex = bytesPerRow * y + bytesPerPixel * x

for _ in 0..<count {
    let alpha = CGFloat(rawdata!.load(fromByteOffset: byteIndex + 3, as: UInt8.self)) / 255.0
    let red = CGFloat(rawdata!.load(fromByteOffset: byteIndex, as: UInt8.self)) / alpha
    let green = CGFloat(rawdata!.load(fromByteOffset: byteIndex + 1, as: UInt8.self)) / alpha
    let blue = CGFloat(rawdata!.load(fromByteOffset: byteIndex + 2, as: UInt8.self)) / alpha
    byteIndex += bytesPerPixel

    let aColor = UIColor(red: red, green: green, blue: blue, alpha: alpha)
    result.append(aColor)
}

free(rawdata)

return result
}

rápido

Versão Swift 5

As respostas fornecidas aqui estão desatualizadas ou incorretas porque não levam em consideração o seguinte:

1. O tamanho do pixel da imagem pode diferir do tamanho do ponto retornado por image.size.width/image.size.height .
2. Pode haver vários layouts usados ​​pelos componentes de pixel na imagem, como BGRA, ABGR, ARGB etc. ou pode não ter um componente alfa, como BGR e RGB. Por exemplo, o UIView.drawHierarchy(in:afterScreenUpdates:)método pode produzir imagens BGRA.
3. Os componentes de cores podem ser pré-multiplicados pelo alfa para todos os pixels da imagem e precisam ser divididos pelo alfa para restaurar a cor original.
4. Para a otimização de memória usada por CGImage, o tamanho de uma linha de pixels em bytes pode ser maior que a mera multiplicação da largura de pixels por 4.

O código abaixo é fornecer uma solução universal Swift 5 para obter o UIColorpixel de todos os casos especiais. O código é otimizado para usabilidade e clareza, não para desempenho.

public extension UIImage {

    var pixelWidth: Int {
        return cgImage?.width ?? 0
    }

    var pixelHeight: Int {
        return cgImage?.height ?? 0
    }

    func pixelColor(x: Int, y: Int) -> UIColor {
        assert(
            0..<pixelWidth ~= x && 0..<pixelHeight ~= y,
            "Pixel coordinates are out of bounds")

        guard
            let cgImage = cgImage,
            let data = cgImage.dataProvider?.data,
            let dataPtr = CFDataGetBytePtr(data),
            let colorSpaceModel = cgImage.colorSpace?.model,
            let componentLayout = cgImage.bitmapInfo.componentLayout
        else {
            assertionFailure("Could not get a pixel of an image")
            return .clear
        }

        assert(
            colorSpaceModel == .rgb,
            "The only supported color space model is RGB")
        assert(
            cgImage.bitsPerPixel == 32 || cgImage.bitsPerPixel == 24,
            "A pixel is expected to be either 4 or 3 bytes in size")

        let bytesPerRow = cgImage.bytesPerRow
        let bytesPerPixel = cgImage.bitsPerPixel/8
        let pixelOffset = y*bytesPerRow + x*bytesPerPixel

        if componentLayout.count == 4 {
            let components = (
                dataPtr[pixelOffset + 0],
                dataPtr[pixelOffset + 1],
                dataPtr[pixelOffset + 2],
                dataPtr[pixelOffset + 3]
            )

            var alpha: UInt8 = 0
            var red: UInt8 = 0
            var green: UInt8 = 0
            var blue: UInt8 = 0

            switch componentLayout {
            case .bgra:
                alpha = components.3
                red = components.2
                green = components.1
                blue = components.0
            case .abgr:
                alpha = components.0
                red = components.3
                green = components.2
                blue = components.1
            case .argb:
                alpha = components.0
                red = components.1
                green = components.2
                blue = components.3
            case .rgba:
                alpha = components.3
                red = components.0
                green = components.1
                blue = components.2
            default:
                return .clear
            }

            // If chroma components are premultiplied by alpha and the alpha is `0`,
            // keep the chroma components to their current values.
            if cgImage.bitmapInfo.chromaIsPremultipliedByAlpha && alpha != 0 {
                let invUnitAlpha = 255/CGFloat(alpha)
                red = UInt8((CGFloat(red)*invUnitAlpha).rounded())
                green = UInt8((CGFloat(green)*invUnitAlpha).rounded())
                blue = UInt8((CGFloat(blue)*invUnitAlpha).rounded())
            }

            return .init(red: red, green: green, blue: blue, alpha: alpha)

        } else if componentLayout.count == 3 {
            let components = (
                dataPtr[pixelOffset + 0],
                dataPtr[pixelOffset + 1],
                dataPtr[pixelOffset + 2]
            )

            var red: UInt8 = 0
            var green: UInt8 = 0
            var blue: UInt8 = 0

            switch componentLayout {
            case .bgr:
                red = components.2
                green = components.1
                blue = components.0
            case .rgb:
                red = components.0
                green = components.1
                blue = components.2
            default:
                return .clear
            }

            return .init(red: red, green: green, blue: blue, alpha: UInt8(255))

        } else {
            assertionFailure("Unsupported number of pixel components")
            return .clear
        }
    }

}

public extension UIColor {

    convenience init(red: UInt8, green: UInt8, blue: UInt8, alpha: UInt8) {
        self.init(
            red: CGFloat(red)/255,
            green: CGFloat(green)/255,
            blue: CGFloat(blue)/255,
            alpha: CGFloat(alpha)/255)
    }

}

public extension CGBitmapInfo {

    enum ComponentLayout {

        case bgra
        case abgr
        case argb
        case rgba
        case bgr
        case rgb

        var count: Int {
            switch self {
            case .bgr, .rgb: return 3
            default: return 4
            }
        }

    }

    var componentLayout: ComponentLayout? {
        guard let alphaInfo = CGImageAlphaInfo(rawValue: rawValue & Self.alphaInfoMask.rawValue) else { return nil }
        let isLittleEndian = contains(.byteOrder32Little)

        if alphaInfo == .none {
            return isLittleEndian ? .bgr : .rgb
        }
        let alphaIsFirst = alphaInfo == .premultipliedFirst || alphaInfo == .first || alphaInfo == .noneSkipFirst

        if isLittleEndian {
            return alphaIsFirst ? .bgra : .abgr
        } else {
            return alphaIsFirst ? .argb : .rgba
        }
    }

    var chromaIsPremultipliedByAlpha: Bool {
        let alphaInfo = CGImageAlphaInfo(rawValue: rawValue & Self.alphaInfoMask.rawValue)
        return alphaInfo == .premultipliedFirst || alphaInfo == .premultipliedLast
    }

}

Com base em respostas diferentes, mas principalmente nisso , funciona para o que eu preciso:

UIImage *image1 = ...; // The image from where you want a pixel data
int pixelX = ...; // The X coordinate of the pixel you want to retrieve
int pixelY = ...; // The Y coordinate of the pixel you want to retrieve

uint32_t pixel1; // Where the pixel data is to be stored
CGContextRef context1 = CGBitmapContextCreate(&pixel1, 1, 1, 8, 4, CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), kCGImageAlphaNoneSkipFirst);
CGContextDrawImage(context1, CGRectMake(-pixelX, -pixelY, CGImageGetWidth(image1.CGImage), CGImageGetHeight(image1.CGImage)), image1.CGImage);
CGContextRelease(context1);

Como resultado dessas linhas, você terá um pixel no formato AARRGGBB com alfa sempre definido como FF no número inteiro não assinado de 4 bytes pixel1.

Para acessar os valores RGB brutos de uma UIImage no Swift 5, use a CGImage subjacente e seu dataProvider:

import UIKit

let image = UIImage(named: "example.png")!

guard let cgImage = image.cgImage,
    let data = cgImage.dataProvider?.data,
    let bytes = CFDataGetBytePtr(data) else {
    fatalError("Couldn't access image data")
}
assert(cgImage.colorSpace?.model == .rgb)

let bytesPerPixel = cgImage.bitsPerPixel / cgImage.bitsPerComponent
for y in 0 ..< cgImage.height {
    for x in 0 ..< cgImage.width {
        let offset = (y * cgImage.bytesPerRow) + (x * bytesPerPixel)
        let components = (r: bytes[offset], g: bytes[offset + 1], b: bytes[offset + 2])
        print("[x:\(x), y:\(y)] \(components)")
    }
    print("---")
}

https://www.ralfebert.de/ios/examples/image-processing/uiimage-raw-pixels/