Java数字图像处理基础知识

Java数字图像处理基础知识

写了很多篇关于图像处理的文章，没有一篇介绍Java 2D的图像处理API，文章讨论和提及的

API都是基于JDK6的，首先来看Java中如何组织一个图像对象BufferedImage的，如图：

一个BufferedImage的像素数据储存在Raster中，ColorModel里面储存颜色空间，类型等

信息，当前Java只支持一下三种图像格式- JPG,PNG,GIF,如何向让Java支持其它格式，首

先要 完成Java中的图像读写接口，然后打成jar，加上启动参数- Xbootclasspath/p

newimageformatIO.jar即可。

 

Java中如何读写一个图像文件，使用ImageIO对象即可。读图像文件的代码如下：

 

File file = new File("D:\\test\\blue_flower.jpg");
BufferedImage image = ImageIO.read(file);

 

 

写图像文件的代码如下：

 

File outputfile = new File("saved.png");
ImageIO.write(bufferedImage, "png",outputfile);

 

 

从BufferedImage对象中读取像素数据的代码如下：

 

int type= image.getType();
if ( type ==BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )
     return (int [])image.getRaster().getDataElements(x, y, width, height, pixels );
else
    return image.getRGB( x, y, width, height, pixels, 0, width );

 

首先获取图像类型，如果不是32位的INT型数据，直接读写RGB值即可，否则需要从Raster

对象中读取。

 

往BufferedImage对象中写入像素数据同样遵守上面的规则。代码如下：

 

int type= image.getType();
if ( type ==BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )
   image.getRaster().setDataElements(x, y, width, height, pixels );
else
   image.setRGB(x, y, width, height, pixels, 0, width );

 

读取图像可能因为图像文件比较大，需要一定时间的等待才可以，Java Advance Image

Processor API提供了MediaTracker对象来跟踪图像的加载，同步其它操作，使用方法如下：

 

MediaTracker tracker = new MediaTracker(this); //初始化对象
tracker.addImage(image_01, 1); // 加入要跟踪的BufferedImage对象image_001
tracker.waitForID(1, 10000) // 等待10秒，让iamge_01图像加载

 

 

从一个32位int型数据cARGB中读取图像RGB颜色值的代码如下：

 

int alpha = (cARGB >> 24)& 0xff; //透明度通道
int red = (cARGB >> 16) &0xff;
int green = (cARGB >> 8) &0xff;
int blue = cARGB & 0xff;

 

 

将RGB颜色值写入成一个INT型数据cRGB的代码如下：

 

cRGB = (alpha << 24) | (red<< 16) | (green << 8) | blue;

 

 

创建一个BufferedImage对象的代码如下：

 

BufferedImage image = newBufferedImage(256, 256, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);

 

 

一个完整的源代码Demo如下：

 

package com.gloomyfish.swing;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JComponent;
import javax.swing.JFrame;

public class PlasmaDemo extends JComponent {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = -2236160343614397287L;
    private BufferedImage image = null;
    private int size = 256;

    public PlasmaDemo() {
        super();
        this.setOpaque(false);
    }

    protected void paintComponent(Graphics g) {
        Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
        g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        g2.drawImage(getImage(), 5, 5, image.getWidth(), image.getHeight(), null);
    }

    private BufferedImage getImage() {
        if(image == null) {
            image = new BufferedImage(size, size, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
            int[] rgbData = new int[size*size];
            generateNoiseImage(rgbData);
            setRGB(image, 0, 0, size, size, rgbData);
            File outFile = new File("plasma.jpg");
            try {
                ImageIO.write(image, "jpg", outFile);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return image;
    }

    public void generateNoiseImage(int[] rgbData) {
        int index = 0;
        int a = 255;
        int r = 0;
        int g = 0;
        int b = 0;

        for(int row=0; row<size; row++) {
            for(int col=0; col<size; col++) {
                // set random color value for each pixel
                r = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));
                g = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));
                b = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));

                rgbData[index] = ((clamp(a) & 0xff) << 24) |
                                ((clamp(r) & 0xff) << 16)  |
                                ((clamp(g) & 0xff) << 8)   |
                                ((clamp(b) & 0xff));
                index++;
            }
        }

    }

    private int clamp(int rgb) {
        if(rgb > 255)
            return 255;
        if(rgb < 0)
            return 0;
        return rgb;
    }

    public void setRGB( BufferedImage image, int x, int y, int width, int height, int[] pixels ) {
        int type = image.getType();
        if ( type == BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )
            image.getRaster().setDataElements( x, y, width, height, pixels );
        else
            image.setRGB( x, y, width, height, pixels, 0, width );
    }

    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("Noise Art Panel");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.getContentPane().setLayout(new BorderLayout());

        // Display the window.
        frame.getContentPane().add(new PlasmaDemo(), BorderLayout.CENTER);
        frame.setPreferredSize(new Dimension(400 + 25,450));
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}