在 Rust 中处理图像：image、photon-rs 及其他库

在 Rust 中处理图像：库、工具与实践示例

Rust 是一种现代系统编程语言，越来越多地被用于图形和图像处理任务。凭借其高性能、内存安全性和丰富的 crate 生态系统，Rust 非常适合构建图像处理工具：从简单的格式转换器到复杂的滤镜和计算机视觉算法。

在本文中，我们将介绍 Rust 中用于图像处理的关键库，探讨它们的功能，并提供可运行的代码示例。

主要的图像处理库

Rust 生态系统提供了几个成熟的图像处理 crate。其中最流行的有：

• image — 用于加载、保存和基本图像转换的基础库。支持 PNG、JPEG、GIF、BMP、ICO、TIFF 等格式。
• photon-rs — 用于应用照片滤镜和特效的高性能库。可在 Rust 和 WebAssembly 上运行。
• imageproc — image 的扩展，提供高级算法：霍夫变换、分割、形态学操作。
• rusttype — 用于处理字体和在图像上渲染文本的库。

安装与配置

在 Cargo.toml 文件中添加依赖：

[dependencies]image = "0.25"photon-rs = "0.3"imageproc = "0.25"

加载、调整大小和保存图像

从一个基础示例开始——加载图像，将其缩小一半，并以另一种格式保存。

use image::{DynamicImage, GenericImageView, ImageFormat};use std::fs::File;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {    // 加载图像    let img = image::open("input.jpg")?;    println!("尺寸: {} x {}", img.width(), img.height());

    // 缩放至原始尺寸的一半    let resized = img.resize_exact(        img.width() / 2,        img.height() / 2,        image::imageops::FilterType::Lanczos3    );

    // 以 PNG 格式保存    let mut output = File::create("output.png")?;    resized.write_to(&mut output, ImageFormat::Png)?;

    println!("完成！已保存为 output.png");    Ok(())}

使用 photon-rs 应用照片滤镜

photon-rs 库允许快速应用滤镜、调整颜色和添加特效。

use photon_rs::PhotonImage;use photon_rs::transform::resize;use photon_rs::filters::filter;

fn main() {    // 打开图像    let mut img = photon_rs::open_image("input.jpg");

    // 应用“棕褐色”滤镜    filter(&mut img, "sepia", 1.0);

    // 调整亮度    photon_rs::channels::brighten(&mut img, 30);

    // 调整大小    let resized = resize(&img, 800, 600, photon_rs::transform::SamplingFilter::Nearest);

    // 保存结果    photon_rs::save_image(resized, "output_photon.jpg");    println!("滤镜已应用，已保存至 output_photon.jpg");}

像素操作与绘图

有时需要直接操作像素或绘制基本图形。为此，我们将 image 与 imageproc 结合使用。

use image::{RgbImage, Rgb};use imageproc::drawing::draw_filled_circle_mut;

fn main() {    // 创建一个 400x300 的空白图像，背景为白色    let mut img = RgbImage::new(400, 300);

    // 将背景填充为浅蓝色    for pixel in img.pixels_mut() {        *pixel = Rgb([200, 220, 255]);    }

    // 绘制一个红色圆形 (x=200, y=150, 半径=80)    draw_filled_circle_mut(        &mut img,\