首先，理解BMP文件结构是至关重要的。一个标准Windows BMP文件主要包括四个部分：头文件(Bitmap File Header)、信息头(DIB Header或称为 Bitmap InfoHeader)，以及随后的颜色表(对于索引颜色模式才存在)，最后就是实际存放每个像素值的数据区(Image Data)。
1. **BitmapFileHeader** - 它包含标识该文件为.bmp类型的信息，并存储了整个文件大小和其他基本信息如数据起始位置等。
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typedef struct {
uint16_t bfType; // 文件标志，固定为"BM"
uint32_t bfSize; // 整个bmp文件所占字节数
uint16_t bfReserved1;
uint16_t bfReserved2;
uint32_t bfOffBits; // 从文件开始到实际 bitmap 数据之间的偏移量 (即BITMAPINFOHEADER+彩色表长度)
} BITMAPFILEHDR;
2. **BitmapInfoHeader** - 提供详细的图像尺寸以及其他像每像素比特数这样的关键参数：
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typedef struct{
uint32_t biSize; // DIB头部的大小
int32_t biWidth; // 图片宽度，以像素为单位
int32_t biHeight; // 图片高度，如果正，则表示下底为0；若负则表示上顶点为0
uint16_t biPlanes; // 目标设备使用的平面数，一般设置为1
uint16_t biBitCount; // 每象素所需的位数，常见的有8、16、24与32bpp
uint32_t biCompression; // 压缩方式，非压缩型通常设为BI_RGB
uint32_t biSizeImage; // 实际用到的DIB数据区域的总字节数量，如果是未压缩的RGB格式此字段可忽略
...
} BITMAPINFOHDR;
接下来便是读取过程：
- 首先打开文件流并对前面两个header进行读取解构，获取图像宽高及其色彩深度等相关属性；
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FILE *fp = fopen("image.bmp", "rb");
BITMAPFILEHDR bmfh;
fread(&bmfh, sizeof(BITMAPFILEHDR), 1, fp);
- 然后跳过可能存在的调色板信息直接定位至真正的像素数据段：
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fseek(fp, bmfh.bfOffBits, SEEK_SET);
- 根据`biWidth`, `biHeight`, 和 `biBitCount` 创建足够的内存空间用于储存像素数组，并按照行顺序逐行读取像素数据：
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RGBTRIPLE* pixels = malloc(biWidth * abs(biHeight) * sizeof(RGBTRIPLE));
for(int i=0; i<abs(biHeight); ++i){
fread(pixels + i * biWidth, sizeof(RGBTUPLE), biWidth, fp);
}
if(biHeight < 0){ /* 若原图为倒置，则需要翻转一下 */ ... }
// 具体RGB三通道数据提取示例:
for(uint32_t y = 0; y < biHeight; ++y) {
for(uint32_t x = 0; x < biWidth; ++x) {
RGBTRIPLE pixel = *(pixels + (y * biWidth + x));
printf("(%d,%d): R=%u G=%u B=%u\n", x,y,pixel.rgbtRed, pixel.rgbtGreen, pixel.rgbtBlue);
}
}
通过上述步骤即可成功地利用C语言完成对BMP图像每一像素的读取工作，进而可以进一步对其进行诸如灰度化转换、滤波器应用等各种复杂的图像处理任务。同时要注意不同bits per pixel情况下对应的像素数据组织形式有所不同，例如24-bit真彩就需要连续读入三个字节分别代表红绿蓝分量。而对于32-bpp带alpha通道的情况还需额外考虑透明度问题。总之，深入理解和灵活运用这些原理和技术细节是学习图像处理的基础所在。