Java中实现图像的卷积效果

图像的卷积： 指的是使用一个卷积核（kernel）对图像中的每一个像素进行一些列操作。卷积核（算子）是用来做图像处理时的矩阵，图像处理时也称为掩膜，是于原图像做运算的参数。卷积核通常是一个方形的网格结构，该区域上的每一个方格都有一个权重值，如下图，利用一个3 * 3的卷积核与图像上的相应大小的区域进行卷积运算，即对应相乘再相加，0 * 4 + 0 * 0 + 0 * 0 + 0 * 0 + 0 * 1 + 1 * 0 + 0 * 0 + 1 * 0 + 2 *（-4） = -8.

Java中实现的效果：

主类：

package com.yf1105;import java.awt.Color;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;public class DrawF {public static void main(String[] args) {DrawF drawpanel = new DrawF();drawpanel.showUI();}public void showUI() {JFrame jf = new JFrame();jf.setTitle("图片");jf.setSize(800, 800);jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);jf.setLayout(new FlowLayout());jf.setLocationRelativeTo(null);jf.setVisible(true);//获取画笔一定要在可见之后Graphics g = jf.getGraphics();//添加监听器DrawListener mouse = new DrawListener();jf.addMouseListener(mouse);//将主类中的画笔传给监听器类中去mouse.g = g;}
}

监听类：

package com.yf1105;import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;import javax.imageio.ImageIO;public class DrawListener implements MouseListener{Graphics g;public int[][] getImagePixel(String path){File file = new File(path);BufferedImage bufferImage = null;try {bufferImage = ImageIO.read(file);} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}int w = bufferImage.getWidth();int h = bufferImage.getHeight();int [][] pixelArray = new int[w][h];for(int i = 0; i < w; i++) {for(int j = 0; j < h; j++) {//读取每个位置的像素点对应的RGB值int pixel = bufferImage.getRGB(i, j);pixelArray[i][j] = pixel;}}return pixelArray;}//在界面上画出ia数组图像，即卷积结果public void drawjj(Graphics g) {int[][] ia = getImagePixel("image/3.jpg");ia = valide(ia, kArray);for(int i = 0; i<ia.length; i++) {for(int j = 0; j<ia[0].length; j++) {int pie = ia[i][j];Color color = new Color(pie,pie,pie);g.setColor(color);g.fillRect(i, j, 1, 1);}}}//卷积核float[][] kArray = {{-1, -1, -1, -1, -1}, {-1, -1, -1, -1, -1}, {-1, -1, 25, -1, -1}, {-1, -1, -1, -1, -1}, {-1, -1, -1, -1, -1}};//实现卷积操作public static int[][] valide(int[][] src, float[][] filter){int[][] tem = new int[filter.length][filter[0].length];int valideWidth = src[0].length - filter[0].length;int valideHeigth = src.length - filter.length + 1;int[][] valide = new int[valideHeigth][valideWidth];for(int i = 0; i<valideHeigth; i++) {for(int j = 0; j<valideWidth; j++) {for(int y = 0; y<filter.length; y++) {for(int z = 0; z<filter[0].length; z++ ) {tem[y][z] = (int)((src[i+y][j+z])*filter[y][z]); }}int kk = 0;for(int y = 0; y<filter.length; y++) {for(int z = 0; z<filter[0].length; z++) {kk += tem[y][z];}}if(kk<0)kk=0;if(kk>255)kk=255;valide[i][j] = kk;}}return valide;}public void mouseClicked(MouseEvent e) {System.out.println("点击");drawjj(g);}public void mousePressed(MouseEvent e) {}public void mouseReleased(MouseEvent e) {}public void mouseEntered(MouseEvent e) {}public void mouseExited(MouseEvent e) {}
}

实现效果：

原图为：

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