帮我写一代码，用C++实现读取bmp图像并展示出来，然后将该彩色的bmp图像转化为灰度图展示输出前后的对比，并将灰度图保存为新文件

下面是一个用 C++ 实现读取 BMP 图像并展示、转换为灰度图并保存的示例代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdint>

using namespace std;

#pragma pack(push, 2) // 结构体字节对齐方式为 2 字节对齐

typedef struct {
    uint16_t bfType; // 位图文件类型，必须为 0x4D42
    uint32_t bfSize; // 位图文件大小
    uint16_t bfReserved1; // 保留字节1
    uint16_t bfReserved2; // 保留字节2
    uint32_t bfOffBits; // 从文件头到实际位图数据的偏移字节数
} BMPFILEHEADER;

typedef struct {
    uint32_t biSize; // 信息头大小
    int32_t biWidth; // 图像宽度
    int32_t biHeight; // 图像高度
    uint16_t biPlanes; // 位平面数，必须为1
    uint16_t biBitCount; // 每像素位数
    uint32_t biCompression; // 压缩类型
    uint32_t biSizeImage; // 压缩图像大小字节数
    int32_t biXPelsPerMeter; // 水平分辨率
    int32_t biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率
    uint32_t biClrUsed; // 颜色表中实际使用的颜色数
    uint32_t biClrImportant; // 重要的颜色数
} BMPINFOHEADER;

#pragma pack(pop)

int main() {
    const char *inFileName = "color.bmp";
    const char *outFileName = "gray.bmp";
    BMPFILEHEADER bmpFileHeader;
    BMPINFOHEADER bmpInfoHeader;
    uint8_t *colorData, *grayData;
    int width, height, i, j;
    float rWeight = 0.299, gWeight = 0.587, bWeight = 0.114; // 加权平均系数

    ifstream inFile(inFileName, ios::binary);
    ofstream outFile(outFileName, ios::binary);

    inFile.read((char *)&bmpFileHeader, sizeof(BMPFILEHEADER)); // 读取 BMP 文件头
    inFile.read((char *)&bmpInfoHeader, sizeof(BMPINFOHEADER)); // 读取 BMP 信息头

    width = bmpInfoHeader.biWidth;
    height = abs(bmpInfoHeader.biHeight);

    colorData = new uint8_t[3 * width * height]; // 分配彩色数组内存
    grayData = new uint8_t[width * height]; // 分配灰度数组内存

    inFile.seekg(bmpFileHeader.bfOffBits, ios::beg); // 定位到位图数据

    // 读取彩色数组
    inFile.read((char *)colorData, 3 * width * height);

    // 将彩色数组转换为灰度数组
    for (i = 0; i < height; i++) {
        for (j = 0; j < width; j++) {
            int pos = 3 * (i * width + j);
            grayData[i * width + j] = (uint8_t)(colorData[pos + 2] * rWeight + colorData[pos + 1] * gWeight + colorData[pos] * bWeight);
        }
    }

    // 写入 BMP 文件头和信息头
    outFile.write((char *)&bmpFileHeader, sizeof(BMPFILEHEADER));
    outFile.write((char *)&bmpInfoHeader, sizeof(BMPINFOHEADER));

    // 写入灰度数组
    outFile.write((char *)grayData, width * height);

    // 关闭文件
    inFile.close();
    outFile.close();

    // 读取并展示彩色图像
    cv::Mat colorImage(height, width, CV_8UC3, colorData);
    cv::namedWindow("Color Image", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::imshow("Color Image", colorImage);

    // 读取并展示灰度图像
    cv::Mat grayImage(height, width, CV_8UC1, grayData);
    cv::namedWindow("Gray Image", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::imshow("Gray Image", grayImage);

    // 等待按键
    cv::waitKey(0);

    // 释放内存
    delete[] colorData;
    delete[] grayData;

    return 0;
}

这段代码使用了 OpenCV 库来读取和展示 BMP 图像，利用 C++ 的文件流来读取和写入 BMP 文件。首先读取彩色数组，然后将其转换为灰度数组，最后将灰度数组写入新的 BMP 图像文件中。在展示图像时，使用 OpenCV 的 namedWindow 函数创建窗口并显示图像，waitKey 函数等待按键，imshow 函数展示图像。