Java數字圖像處理基礎知識

原文：http://blog.csdn.net/jia20003/article/details/7279667

寫了很多篇關於圖像處理的文章，沒有一篇介紹Java 2D的圖像處理API，文章討論和提及的

API都是基於JDK6的，首先來看Java中如何組織一個圖像對象BufferedImage的，如圖：

一個BufferedImage的像素數據儲存在Raster中，ColorModel裏面儲存顏色空間，類型等

信息，當前Java只支持一下三種圖像格式- JPG,PNG,GIF,如何向讓Java支持其它格式，首

先要 完成Java中的圖像讀寫接口，然後打成jar，加上啓動參數- Xbootclasspath/p

newimageformatIO.jar即可。

 

Java中如何讀寫一個圖像文件，使用ImageIO對象即可。讀圖像文件的代碼如下：

File file = new File("D:\\test\\blue_flower.jpg");
BufferedImage image = ImageIO.read(file);

寫圖像文件的代碼如下：

File outputfile = new File("saved.png");
ImageIO.write(bufferedImage, "png",outputfile);

從BufferedImage對象中讀取像素數據的代碼如下：

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 );

首先獲取圖像類型，如果不是32位的INT型數據，直接讀寫RGB值即可，否則需要從Raster

對象中讀取。

 

往BufferedImage對象中寫入像素數據同樣遵守上面的規則。代碼如下：

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 );

讀取圖像可能因爲圖像文件比較大，需要一定時間的等待纔可以，Java Advance Image

Processor API提供了MediaTracker對象來跟蹤圖像的加載，同步其它操作，使用方法如下：

MediaTracker tracker = new MediaTracker(this); //初始化對象
tracker.addImage(image_01, 1); // 加入要跟蹤的BufferedImage對象image_001
tracker.waitForID(1, 10000) // 等待10秒，讓iamge_01圖像加載

從一個32位int型數據cARGB中讀取圖像RGB顏色值的代碼如下：

int alpha = (cARGB >> 24)& 0xff; //透明度通道
int red = (cARGB >> 16) &0xff;
int green = (cARGB >> 8) &0xff;
int blue = cARGB & 0xff;

將RGB顏色值寫入成一個INT型數據cRGB的代碼如下：

cRGB = (alpha << 24) | (red<< 16) | (green << 8) | blue;

創建一個BufferedImage對象的代碼如下：

BufferedImage image = newBufferedImage(256, 256, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);

一個完整的源代碼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.
        frame.getContentPane().add(new PlasmaDemo(), BorderLayout.CENTER);
        frame.setPreferredSize(new Dimension(400 + 25,450));
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}