Java數字圖像處理基礎知識 - 必讀

寫了很多篇關于圖像處理的文章，沒有一篇介紹Java 2D的圖像處理API，文章讨論和提及的

API都是基于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的像素資料儲存在Raster中，ColorModel裡面儲存顔色空間，類型等

資訊，目前Java隻支援一下三種圖像格式- JPG,PNG,GIF,如何向讓Java支援其它格式，首

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

newimageformatIO.jar即可。

Java中如何讀寫一個圖像檔案，使用ImageIO對象即可。讀圖像檔案的代碼如下：

[java] view

plaincopy

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

寫圖像檔案的代碼如下：

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

從BufferedImage對象中讀取像素資料的代碼如下：

1. int type= image.getType();  
2. if ( type ==BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )  
3.      return (int [])image.getRaster().getDataElements(x, y, width, height, pixels );  
4. else  
5.     return image.getRGB( x, y, width, height, pixels, 0, width );  

首先擷取圖像類型，如果不是32位的INT型資料，直接讀寫RGB值即可，否則需要從Raster

對象中讀取。

往BufferedImage對象中寫入像素資料同樣遵守上面的規則。代碼如下：

3.    image.getRaster().setDataElements(x, y, width, height, pixels );  
5.    image.setRGB(x, y, width, height, pixels, 0, width );  

讀取圖像可能因為圖像檔案比較大，需要一定時間的等待才可以，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：

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

從一個32位int型資料cARGB中讀取圖像RGB顔色值的代碼如下：

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

将RGB顔色值寫入成一個INT型資料cRGB的代碼如下：

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

建立一個BufferedImage對象的代碼如下：

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

一個完整的源代碼Demo如下：

1. package com.gloomyfish.swing;  
2. import java.awt.BorderLayout;  
3. import java.awt.Dimension;  
4. import java.awt.Graphics;  
5. import java.awt.Graphics2D;  
6. import java.awt.RenderingHints;  
7. import java.awt.image.BufferedImage;  
8. import java.io.File;  
9. import java.io.IOException;  
10. import javax.imageio.ImageIO;  
11. import javax.swing.JComponent;  
12. import javax.swing.JFrame;  
13. public class PlasmaDemo extends JComponent {    
14.     /**  
15.      *   
16.      */    
17.     private static final long serialVersionUID = -2236160343614397287L;    
18.     private BufferedImage image = null;    
19.     private int size = 256;  
20.     public PlasmaDemo() {    
21.         super();    
22.         this.setOpaque(false);    
23.     }    
24.     protected void paintComponent(Graphics g) {    
25.         Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;    
26.         g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);    
27.         g2.drawImage(getImage(), 5, 5, image.getWidth(), image.getHeight(), null);    
29.     private BufferedImage getImage() {    
30.         if(image == null) {    
31.             image = new BufferedImage(size, size, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);    
32.             int[] rgbData = new int[size*size];    
33.             generateNoiseImage(rgbData);    
34.             setRGB(image, 0, 0, size, size, rgbData);  
35.             File outFile = new File("plasma.jpg");  
36.             try {  
37.                 ImageIO.write(image, "jpg", outFile);  
38.             } catch (IOException e) {  
39.                 e.printStackTrace();  
40.             }  
41.         }    
42.         return image;    
44.     public void generateNoiseImage(int[] rgbData) {    
45.         int index = 0;    
46.         int a = 255;    
47.         int r = 0;    
48.         int g = 0;    
49.         int b = 0;    
50.         for(int row=0; row<size; row++) {    
51.             for(int col=0; col<size; col++) {    
52.                 // set random color value for each pixel    
53.                 r = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));    
54.                 g = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));    
55.                 b = (int)(128.0 + (128.0 * Math.sin((row + col) / 8.0)));    
56.                 rgbData[index] = ((clamp(a) & 0xff) << 24) |    
57.                                 ((clamp(r) & 0xff) << 16)  |    
58.                                 ((clamp(g) & 0xff) << 8)   |    
59.                                 ((clamp(b) & 0xff));    
60.                 index++;    
61.             }    
64.     private int clamp(int rgb) {    
65.         if(rgb > 255)    
66.             return 255;    
67.         if(rgb < 0)    
68.             return 0;    
69.         return rgb;    
70.     }      
71.     public void setRGB( BufferedImage image, int x, int y, int width, int height, int[] pixels ) {    
72.         int type = image.getType();    
73.         if ( type == BufferedImage.TYPE_INT_ARGB || type == BufferedImage.TYPE_INT_RGB )    
74.             image.getRaster().setDataElements( x, y, width, height, pixels );    
75.         else    
76.             image.setRGB( x, y, width, height, pixels, 0, width );    
78.     public static void main(String[] args) {    
79.         JFrame frame = new JFrame("Noise Art Panel");    
80.         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    
81.         frame.getContentPane().setLayout(new BorderLayout());    
82.         // Display the window.    
83.         frame.getContentPane().add(new PlasmaDemo(), BorderLayout.CENTER);    
84.         frame.setPreferredSize(new Dimension(400 + 25,450));    
85.         frame.pack();    
86.         frame.setVisible(true);    
88. }