数字图像处理之BSQ,BIL,BIP的存储格式相互转换算法，用Java+GDAL实现，附源码

GDAL如何配置在IDEA中自行百度

环境：IDEA2021.2.3+jdk11.0.1+GDAL(release-1928-x64-gdal-3-5-2-mapserver-8-0-0)

1.首先来了解一下BSQ,BIL,BIP格式的定义（插图来源于@CSDN溯水xiangling）

（1）BSQ (band sequential)：像素按波段顺序存储，先保存第一个波段，保存完毕后再保存第二个波段，以此类推。

（2）BIL(band interleaved by line format)：像素按行存储，先保存第一个波段的第一行，再保存第二个波段的第一行，以此类推。

（3）BIP(band interleaved by pixel format)：按像元顺序存储，先保存第一个波段的第一个像元，再保存第二个波段的第一个像元，以此类推。

2.编程实现：

（1）环境：IDEA2021.2.3+jdk11.0.1+GDAL(release-1928-x64-gdal-3-5-2-mapserver-8-0-0)

（2）在IDEA里如何配置GDAL自行百度

（3）实现：

import org.gdal.gdal.Band;
import org.gdal.gdal.Dataset;
import org.gdal.gdal.gdal;
import org.gdal.gdalconst.gdalconstConstants;/*** @Author: jue_chen* @Date: 2022/10/16/ 19:56* @Attention: 转载, 引用请注明出处*/public class CalculateBands {int iXSize;     //图像的列数int iYSize;     //图像的行数int bandsNum;   //图像的波段数int[][][] bandArr;      //存储图像的所有灰度值,BSQ格式//获取一副图像的波段信息public void getBands(String srcPath) {gdal.AllRegister();     //支持所有驱动//以只读方式读取数据存入Dataset类型里Dataset dataset = gdal.Open(srcPath, gdalconstConstants.GA_ReadOnly);   //判断文件是否读取成功if (dataset == null) {System.out.println("文件读取失败");System.out.println(gdal.GetLastErrorMsg());System.exit(1);}iXSize = dataset.getRasterXSize();      //获取图像列数iYSize = dataset.getRasterYSize();      //获取图像行数bandsNum = dataset.GetRasterCount();   //获取图像波段数//定义波段类型的数组存放每一波段的信息Band[] band = new Band[bandsNum];for (int i = 0; i < bandsNum; i++) {band[i] = dataset.GetRasterBand(i + 1); //图像波段的索引值从1开始，不是0}//三维数组存放具体波段的灰度值，第一维存放波段数，第二维存放波段的行数，第三维存放波段的列数，以BSQ格式存储bandArr = new int[bandsNum][iYSize][iXSize];for (int i = 0; i < bandsNum; i++) {System.out.println("第" + (i + 1) + "波段");for (int j = 0; j < bandArr[0].length; j++) {band[i].ReadRaster(0, j, iXSize, 1, bandArr[i][j]);     //一次读取一行灰度值数据//读取结果输出测试for (int k = 0; k < bandArr[0][0].length; k++) {System.out.print(bandArr[i][j][k] + "\t");}System.out.println();}System.out.println();}System.out.println();}//打印图像所有波段的灰度值public void printBandArr(int[][][] bandArr) {for (int i = 0; i < bandArr.length; i++) {for (int j = 0; j < bandArr[0].length; j++) {for (int k = 0; k < bandArr[0][0].length; k++) {System.out.print(bandArr[i][j][k] + "\t");}System.out.println();}System.out.println();}}//获得BSQ格式的数组public int[][][] getBSQ() {return bandArr;}//BSQ转BILpublic int[][][] BSQtoBIL(int[][][] bandArrBSQ) {//第一维存放波段的行数，第二维存放波段数，第三维存放波段的列数int[][][] bandArrBIL = new int[bandArrBSQ[0].length][bandArrBSQ.length][bandArrBSQ[0][0].length];for (int i = 0; i < bandArrBSQ[0].length; i++) {   //BSQ的第二维大小for (int j = 0; j < bandArrBSQ.length; j++) {  //BSQ的第一维大小for (int k = 0; k < bandArrBSQ[0][0].length; k++) { //BSQ的第三维大小bandArrBIL[i][j][k] = bandArrBSQ[j][i][k];}}}return bandArrBIL;}//BSQ转BIPpublic int[][][] BSQtoBIP(int[][][] bandArrBSQ) {//第一维存放波段的行数，第二维存放波段的列数，第三维存放波段数int[][][] bansArrBIP = new int[bandArrBSQ[0].length][bandArrBSQ[0][0].length][bandArrBSQ.length];for (int i = 0; i < bandArrBSQ[0].length; i++) {   //BSQ第二维大小for (int j = 0; j < bandArrBSQ[0][0].length; j++) { //BSQ第三维大小for (int k = 0; k < bandArrBSQ.length; k++) {   //BSQ第一维大小bansArrBIP[i][j][k] = bandArrBSQ[k][i][j];}}}return bansArrBIP;}//BIL转BSQpublic int[][][] BILtoBSQ(int[][][] bandArrBIL) {//第一维存放波段数，第二维存放波段行数，第三维存放波段列数int[][][] bandArrBSQ = new int[bandArrBIL[0].length][bandArrBIL.length][bandArrBIL[0][0].length];for (int i = 0; i < bandArrBIL[0].length; i++) {    //BIL第二维大小for (int j = 0; j < bandArrBIL.length; j++) {   //BIL第一维大小for (int k = 0; k < bandArrBIL[0][0].length; k++) { //BIL第三维大小bandArrBSQ[i][j][k] = bandArrBIL[j][i][k];}}}return bandArrBSQ;}//BIL转BIPpublic int[][][] BILtoBIP(int[][][] bandArrBIL) {//第一维存放波段的行数，第二维存放波段的列数，第三维存放波段数int[][][] bandArrBIP = new int[bandArrBIL.length][bandArrBIL[0][0].length][bandArrBIL[0].length];for (int i = 0; i < bandArrBIL.length; i++) {   //BIL第一维大小for (int j = 0; j < bandArrBIL[0][0].length; j++) {   //BIL第三维大小for (int k = 0; k < bandArrBIL[0].length; k++) {  //BIL第二维大小bandArrBIP[i][j][k] = bandArrBIL[i][k][j];}}}return bandArrBIP;}//BIP转BSQpublic int[][][] BIPtoBSQ(int[][][] bandArrBIP) {//第一维存放波段数，第二维存放波段行数，第三维存放波段列数int[][][] bandArrBSQ = new int[bandArrBIP[0][0].length][bandArrBIP.length][bandArrBIP[0].length];for (int i = 0; i < bandArrBIP[0][0].length; i++) { //BIP第三维大小for (int j = 0; j < bandArrBIP.length; j++) {   //BIP第一维大小for (int k = 0; k < bandArrBIP[0].length; k++) { //BIP第二维大小bandArrBSQ[i][j][k] = bandArrBIP[j][k][i];}}}return bandArrBSQ;}//BIP转BILpublic int[][][] BIPtoBIL(int[][][] bandArrBIP) {//第一维存放波段的行数，第二维存放波段数，第三维存放波段的列数int[][][] bandArrBIL = new int[bandArrBIP.length][bandArrBIP[0][0].length][bandArrBIP[0].length];for (int i = 0; i < bandArrBIP.length; i++) {   //BIP第一维大小for (int j = 0; j < bandArrBIP[0][0].length; j++) {  //BIP第三维大小for (int k = 0; k < bandArrBIP[0].length; k++) { //BIP第二维大小bandArrBIL[i][j][k] = bandArrBIP[i][k][j];}}}return bandArrBIL;}public static void main(String[] args) throws Exception {CalculateBands img = new CalculateBands();img.getBands("D:\\Project\\IDEA_Project\\RS01\\src\\rs01\\img\\9.png"); //读入图像int img_rows = img.iYSize;  //图像灰度值的行数int img_cols = img.iXSize;  //图像灰度值的列数int img_bandNum = img.bandsNum; //图像的波段数System.out.println("读入图像每一波段的灰度值行数为：" + img_rows);System.out.println("读入图像每一波段的灰度值列数为：" + img_cols);System.out.println("读入图像的波段数为：" + img_bandNum);System.out.println();int[][][] img_bandArrBSQ = img.getBSQ();    //获取以BSQ格式的存储的数组//BSQ转为BILint[][][] img_bandArrBIL = img.BSQtoBIL(img_bandArrBSQ);System.out.println("BIL的存储格式");img.printBandArr(img_bandArrBIL);//BSQ转为BIPint[][][] img_bandArrBIP = img.BSQtoBIP(img_bandArrBSQ);System.out.println("BIP的存储格式");img.printBandArr(img_bandArrBIP);//BIL转为BSQint[][][] img_bandArrBSQ_1 = img.BILtoBSQ(img_bandArrBIL);System.out.println("BSQ的存储格式");img.printBandArr(img_bandArrBSQ_1);//BIL转为BIPint[][][] img_bandArrBIP_1 = img.BILtoBIP(img_bandArrBIL);System.out.println("BIP的存储格式");img.printBandArr(img_bandArrBIP_1);//BIP转为BSQint[][][] imgBandArrBSQ_2 = img.BIPtoBSQ(img_bandArrBIP);System.out.println("BSQ的存储格式");img.printBandArr(imgBandArrBSQ_2);//BIP转为BILint[][][] imgBandArrBIL_2 = img.BIPtoBIL(img_bandArrBIP);System.out.println("BIL的存储格式");img.printBandArr(imgBandArrBIL_2);}
}

（4）结果：仅展示BSQ转BIL，BIP的测试结果

①图像的元数据

②读取为BSQ格式的存储格式

②BSQ转BIL

③BSQ转BIP

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