java图像处理－（指定区域内）灰度化、透明化（alpha通道）处理

2016年07月25日 21:23:16

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近日在一家小公司实习，老板要求我写一个图形编辑器，其中涉及到用java处理图像。一般图像处理python用的比较多，感觉网上关于java处理图像的资料不是很多（也许是因为我没有认真的去翻吧……）所以想把自己处理的一些想法记录一下。

灰度化

图片的rgb通道alpha通道什么的我暂时就不细讲了，网上资料很多。先说一下怎么读一个图片。

private BufferedImage initBufferedImage(String imagePath) {File file = new File(imagePath);BufferedImage image = null;try {image = ImageIO.read(file);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return image;}

将图片灰度化其实很简单

private BufferedImage grayProcess(BufferedImage sourceImage){int width = sourceImage.getWidth();int height = sourceImage.getHeight();BufferedImage grayImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);// BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY指定了这是一个灰度图片 for(int i= 0 ; i < width ; i++){  for(int j = 0 ; j < height; j++){  int rgb = image.getRGB(i, j);  grayImage.setRGB(i, j, rgb);  }  }
}

接下来当然是要将图片写成文件

private void writeBufferedImage(BufferedImage img,String filePath){String format = filePath.substring(filePath.indexOf('.')+1);//获取图片格式System.out.println(format);try {ImageIO.write(img,format,new File(filePath));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

设置图片透明度

下面这段代码可以将图片的背景色设为透明，当然图片不能太复杂，而且背景色要比轮廓的颜色浅。给个例子，左边原图，右边处理过的图。

/**
简单介绍一下思路，首先遍历所有像素，计算一下整张图的灰度的平均值（grayMean），轮廓颜色较深，灰度值比较小，背景颜色较浅，灰度值较大，加权平均之后总的平均值会比背景的灰度值略低，然后再次遍历所有像素，并计算每个像素点的灰度，如果其灰度值比grayMean大，则将其alpha值设为0，即完全透明，否则不做处理。
*/
package imageprocess;import java.awt.image.BufferedImage;/*** Created by alex on 7/24/16.*/
public class AlphaProcessor {/*** 处理透明度*/public BufferedImage alphaProcess(BufferedImage bufferedImage) {//获取源图像的宽高int width = bufferedImage.getWidth();int height = bufferedImage.getHeight();System.out.println(width+" "+height);//实例化一个同样大小的图片，并将type设为 BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR，支持alpha通道的rgb图像BufferedImage resImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);double grayMean = 0;for (int i = 0; i < width; i++) {for (int j = 0; j < height; j++) {int rgb = bufferedImage.getRGB(i,j);int r = (0xff&rgb);int g = (0xff&(rgb>>8));int b = (0xff&(rgb>>16));//这是灰度值的计算公式grayMean += (r*0.299+g*0.587+b*0.114);}}//计算平均灰度grayMean = grayMean/(width*height);for (int i = 0; i < width; i++) {for (int j = 0; j < height; j++) {int rgb = bufferedImage.getRGB(i,j);//一个int是32位,java中按abgr的顺序存储，即前8位是alpha，最后8位是r，所以可以通过下面的方式获取到rgb的值int r = (0xff&rgb);int g = (0xff&(rgb>>8));int b = (0xff&(rgb>>16));double gray = (r*0.299+g*0.587+b*0.114);//如果灰度值大于之前求的平均灰度值，则将其alpha设为0，下面准确写应该是rgb = r + (g << 8) + (b << 16) ＋ （0 << 24）;if (gray>grayMean){rgb = r + (g << 8) + (b << 16);}resImage.setRGB(i,j,rgb);}}//ok，返回的就是将浅色背景设为透明的BufferedImage了，可以用灰度化里提到的方式写成文件return resImage;}
}

在指定区域内进行处理

想必看到这篇博客的人都接触过photoshop，photoshop可以在一个先用选框工具选中一个区域，然后在这个区域内进行一系列操作，比如之前提到的设置透明度和灰度处理。
先说一下我大致是怎么实现的，首先是将图片放到一个JLabel上，然后为这个JLabel加listener监听鼠标的点击事件，获取鼠标点击的坐标，然后将这些点连起来就围成一个选框，然后设置一个掩码，以确定哪些点在选框内，然后就可以只针对选框内的像素点或者选框外的像素点操作。Talk is cheap, show me the code.

先上这个demo跑完之后的图吧

我点了三个点，然后点击ok，之后程序就会将这三个点围出的区域内图像的透明度设为100，当然你也可以在这个区域内对这块像素点做一些别的操作。
比较重要的一块是getMask() 这个方法

package view;import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.geom.GeneralPath;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** Created by alex on 7/25/16.*/
public class FrameForBlog extends JFrame {JPanel contentPanel;LabelForBlog labelForBlog;//这是自己新写的类，在后面Button okButton;FrameForBlog() {contentPanel = new JPanel();contentPanel.setLayout(new FlowLayout());//我把图片放在这个相对路径下，使用前请自行更改ImageIcon icon = new ImageIcon("src/data/cartoon.jpg");icon.setImage(icon.getImage().getScaledInstance(1000, icon.getIconHeight() * 1000 / icon.getIconWidth(), Image.SCALE_AREA_AVERAGING));//将图片等比例缩放一下，不然界面显示不全labelForBlog = new LabelForBlog(icon);labelForBlog.setBounds(0, 0, icon.getIconWidth(), icon.getIconHeight());contentPanel.add(labelForBlog);okButton = new Button("OK");contentPanel.add(okButton);okButton.addMouseListener(new MouseAdapter() {@Overridepublic void mouseClicked(MouseEvent e) {super.mouseClicked(e);labelForBlog.process();}});add(contentPanel);this.setExtendedState(JFrame.MAXIMIZED_BOTH);this.setVisible(true);this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);}public static void main(String[] args) {new FrameForBlog();}
}class LabelForBlog extends JLabel {//to record the coordinatesList<int[]> coordinates;LabelForBlog() {super();coordinates = new ArrayList<>();}LabelForBlog(ImageIcon imageIcon) {super(imageIcon);coordinates = new ArrayList<>();addMouseListener(new MouseAdapter() {@Overridepublic void mouseClicked(MouseEvent e) {super.mouseClicked(e);System.out.println(e.getX() + " " + e.getY());int[] coor = new int[]{e.getX(), e.getY()};boolean contain = false;//如果点击的点重复就不加进去了for (int[] c : coordinates) {if (c[0] == coor[0] && c[1] == coor[1]) {contain = true;break;}}if (!contain) {coordinates.add(coor);System.out.println("not contain");repaint();}}});}@Overrideprotected void paintComponent(Graphics g) {super.paintComponent(g);System.out.println("paint comComponent");if (coordinates.size() > 0) {int x0 = coordinates.get(0)[0];int y0 = coordinates.get(0)[1];int x1 = 0;int y1 = 0;//如果不加这个-3 和 +5 * 和线就没有完全重合,应该是drawString的原因g.drawString("*", x0 - 3, y0 + 5);for (int i = 1; i < coordinates.size(); i++) {x1 = coordinates.get(i)[0];y1 = coordinates.get(i)[1];g.drawString("*", x1 - 3, y1 + 5);g.drawLine(x0, y0, x1, y1);x0 = x1;y0 = y1;}}}//获取掩码，这块比较重要private int[][] getMask() {int x = this.getX();int y = this.getY();int[][] points = new int[coordinates.size()][2];for (int i = 0; i < coordinates.size(); i++) {points[i][0] = coordinates.get(i)[0];points[i][1] = coordinates.get(i)[1];}//用了GeneralPath去判断像素点是否在选框内GeneralPath path = new GeneralPath();path.moveTo(points[0][0], points[0][1]);for (int i = 1; i < points.length; i++) {path.lineTo(points[i][0], points[i][1]);}int[][] mask = new int[this.getIcon().getIconHeight()][this.getIcon().getIconWidth()];for (int i = 0; i < this.getIcon().getIconHeight(); i++) {for (int j = 0; j < this.getIcon().getIconWidth(); j++) {//值得注意的是contains(j,i)mask[i][j] = path.contains(j, i) ? 1 : 0;}}return mask;}public void process(){int[][] mask = getMask();//下面是将Bufferedimage转为Image的方法BufferedImage img = new BufferedImage(this.getIcon().getIconWidth(), this.getIcon().getIconHeight(), BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);Graphics2D g = img.createGraphics();g.drawImage(((ImageIcon) this.getIcon()).getImage(),0,0,null);g.dispose();//根据mask进行透明度处理BufferedImage resImage = alphaProcess(mask,img);this.setIcon(new ImageIcon(resImage));}//在之前的alphaProcess上略有改动，删除了根据平均灰度值判断这一步，增加一句mask的判断，如果mask为1则改变透明度，否则不改变private BufferedImage alphaProcess(int[][] mask, BufferedImage bufferedImage) {int width = bufferedImage.getWidth();int height = bufferedImage.getHeight();System.out.println(width + " " + height);BufferedImage resImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);for (int i = 0; i < width; i++) {for (int j = 0; j < height; j++) {int rgb = bufferedImage.getRGB(i, j);int r = (0xff & rgb);int g = (0xff & (rgb >> 8));int b = (0xff & (rgb >> 16));//根据mask设置透明度if (mask[j][i] == 1)rgb = r + (g << 8) + (b << 16) + (100 << 24);else{rgb = r + (g<<8) + (b<<16)+(255<<24);}resImage.setRGB(i, j, rgb);}}return resImage;}
}

文章标签： java 图像处理