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图片读写
- 读
- 写
- 小总结
像素操作
属性操作
缩放
格式转换
其他
- 统一缩放每个像素的值
- 执行仿射变换
- 执行卷积
- 获取支持读取的文件格式
- 获取支持写入的文件格式
参考

图片读写

读

import javax.imageio.ImageIO;class Test {public static void main(String[] args) throws IOException {// 从文件中读取BufferedImage image = ImageIO.read(new File("1.jpg"));// 从链接中读取BufferedImage image1 = ImageIO.read(new URL("http://www.example.com/image.jpg"));// 从InputStream中读取，RPC中通过字节流传输图片的时候可能会用到BufferedImage image2 = ImageIO.read(<inputstream>);}
}

写

import javax.imageio.ImageIO;class Test {public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedImage image = ImageIO.read(new File("1.jpg"));// 将图片内容输出到StreamImageIO.write(image, "jpg", <outoutStream>);// 将图片写入文件ImageIO.write(image, "jpg", new File("out.jpg"));}
}

小总结

使用import javax.imageio.ImageIO;库，这里面封装了很多对图像读写的基础函数。类结构如下：

像素操作

主要涉及到两个函数

BufferedImage.getRGB()
BufferedImage.setRGB()

找一个经典的通过Mask来融合背景的例子来说明，备注：没有使用png图片，Alpha通道没有数据

可以直接运行

import lombok.Builder;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.awt.image.BufferedImage;/*** @author pengjian05*/
@Slf4j
@Builder
public class CharacterMixer {/*** 前景图*/private BufferedImage frontImage;/*** mask：表示前景图的透明度，纯白为全透明*/private BufferedImage mask;/*** 背景图*/private BufferedImage backImage;BufferedImage mix() throws UnsupportedOperationException {if (!ImageSize.equalsMulti(frontImage, mask, backImage)) {throw new UnsupportedOperationException(String.format("images size should equal! front/mask/back = %s/%s/%s",new ImageSize(frontImage),new ImageSize(mask),new ImageSize(backImage)));}return mixBackground();}// region private methods/*** @param x* @param y* @return*/private int calInEachPixel(int x, int y) {var maskPixel = mask.getRGB(x, y);byte maskAlphaChannel = (byte) (maskPixel);int frontPixel = frontImage.getRGB(x, y);int backPixel = backImage.getRGB(x, y);if (Byte.toUnsignedInt(maskAlphaChannel) == (Byte.MAX_VALUE - Byte.MIN_VALUE)) {return frontPixel;} else if (Byte.toUnsignedInt(maskAlphaChannel) == 0) {return backPixel;}byte[] frontBytes = toByteArray(frontPixel);byte[] backBytes = toByteArray(backPixel);byte[] newByte = new byte[4];newByte[0] = (byte) Byte.toUnsignedInt((byte) (Byte.MAX_VALUE - Byte.MIN_VALUE));newByte[1] = calInEachByte(frontBytes[1], backBytes[1], maskAlphaChannel);newByte[2] = calInEachByte(frontBytes[2], backBytes[2], maskAlphaChannel);newByte[3] = calInEachByte(frontBytes[3], backBytes[3], maskAlphaChannel);return fromByteArray(newByte);}/*** 将背景图格式化成没有透明度的rgb图片* <p>* 1. 提取mask中的灰度作为透明度* 2. 针对前景图和背景图每一个通道都计算一下权重（mask本质就是前景透明度所占比重）* 3. 输出*/private BufferedImage mixBackground() {var begin = System.currentTimeMillis();BufferedImage out = new BufferedImage(frontImage.getWidth(),frontImage.getHeight(),BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);for (int i = 0; i < out.getWidth(); i++) {for (int j = 0; j < out.getHeight(); j++) {out.setRGB(i, j, calInEachPixel(i, j));}}log.info("mix background cost {}ms", System.currentTimeMillis() - begin);return out;}/*** @param front* @param back* @param weight* @return*/private byte calInEachByte(byte front, byte back, byte weight) {float frontWeight = (float) ((float) (Byte.toUnsignedInt(weight)) / 255.0);float backWeight = 1 - frontWeight;return (byte) ((Byte.toUnsignedInt(front)) * frontWeight+ (Byte.toUnsignedInt(back)) * backWeight);}/*** @param bytes* @return* @throws RuntimeException*/public static int fromByteArray(byte[] bytes) throws RuntimeException {if (bytes.length < 4) {throw new RuntimeException(String.format("array too small: %s < %s", bytes.length, 4));}return fromBytes(bytes[0], bytes[1], bytes[2], bytes[3]);}/*** @param b1* @param b2* @param b3* @param b4* @return*/public static int fromBytes(byte b1, byte b2, byte b3, byte b4) {return b1 << 24 | (b2 & 255) << 16 | (b3 & 255) << 8 | b4 & 255;}/*** @param value* @return*/public static byte[] toByteArray(int value) {return new byte[]{(byte) (value >> 24), (byte) (value >> 16), (byte) (value >> 8), (byte) value};}// endregion
}

属性操作

import javax.imageio.ImageIO;class Test {public static void main(String[] args) throws IOException {// 从文件中读取BufferedImage image = ImageIO.read(new File("1.jpg"));System.out.println(image.getHeight());System.out.println(image.getWidth());System.out.println(image.getType());   // 内部规定的颜色类型System.out.println(image.getTransparency());   // 获取透明类型，分为（不透明，bit透明（某个像素是透明或不透明两种），透明）System.out.println(image.getColorModel());}
}

缩放

private BufferedImage resizeImage(BufferedImage image, ImageSize target) {BufferedImage resizedImage = new BufferedImage(target.getWidth(), target.getHeight(), image.getType());Image originalImage = image.getScaledInstance(target.getWidth(), target.getHeight(), Image.SCALE_DEFAULT);var g = resizedImage.createGraphics();g.drawImage(originalImage, 0, 0, target.getWidth(), target.getHeight(), null);g.dispose();return resizedImage;
}

在Image对象中有多个缩放算法可以选

SCALE_DEFAULT
SCALE_FAST
SCALE_SMOOTH
SCALE_REPLICATE
SCALE_AREA_AVERAGING

格式转换

转换成Gray图片

private static BufferedImage convertToGray(BufferedImage image) {if (image.getType() == BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY) {return image;}ColorSpace cs = ColorSpace.getInstance(ColorSpace.CS_GRAY);ColorConvertOp op = new ColorConvertOp(cs, null);return op.filter(image, null);
}

其他图片格式转换也可以通过ColorConvertOp支持的颜色空间（ColorSpace）来完成颜色转换，Java Image支持的颜色空间有：

CS_sRGB
CS_LINEAR_RGB
CS_CIEXYZ
CS_PYCC
CS_GRAY

注：CS=ColorSpace
更多颜色转化细节可以参考ColorConvertOp的接口

其他

统一缩放每个像素的值

RescaleOp通过将每个像素的样本值乘以一个缩放因子，然后加上一个偏移量，此类对源图像中数据进行逐像素重缩放。缩放后的样本值被限制在目标图像中的最小/最大可表示形式。

重缩放操作的伪代码如下：

for each pixel from Source object {for each band/component of the pixel {dstElement = (srcElement*scaleFactor) + offset}
}

关于RescaleOp的详细资料参考：HERE

执行仿射变换

参考：AffineTransformOp

执行卷积

参考：ConvolveOp

获取支持读取的文件格式

ImageIO.getReaderFileSuffixes();

获取支持写入的文件格式

ImageIO.getWriterFileSuffixes();

参考

RasterOp

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