Java数字图像处理基础 - 必读

时间：2021-08-04 17:05:56

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：

Java数字图像处理基础 - 必读

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 http://www.cnblogs.com/roucheng/

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 http://www.cnblogs.com/roucheng/

 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.  http://www.cnblogs.com/roucheng/

         frame.getContentPane().add(new PlasmaDemo(), BorderLayout.CENTER);

         frame.setPreferredSize(new Dimension(400 + 25,450));

         frame.pack();

         frame.setVisible(true);

     }

 }

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