曾几何时,Java图像处理已经被认为是太过鸡肋,就连Java的创始公司,在java图像处理方面也是浅尝辄止,可能相比较C++,Java在这方面的处理,确实差强人意。
不过Java类库中有一个叫JAI的库,全程是java advanced image—Java高级预想处理,其实个人觉得这个库非常丰富,奈何JAI只发行了2个版本就停止维护了。
到现在也没有找到源码,资料更是少的可怜。鉴于上述原因,本人将开始记录JAI以及Java 二维图像相关知识,根据以下Java代码画出类图,本文主要介绍Java图像的主要类以及图像基础知识。,
Java中我们对图像的操纵一般使用BufferImage,比如我们一般会使用一下方法,将一个图片文件读取到bufferimage
BufferedImage image = ImageIO.read(new File(&34;));
这个是将已经存在的图片文件,读取到BufferedImage中,其实大家都知道图像之所以会呈现出各种颜色,无外乎就是像素值、颜色模型、样本模型这三个重要参数来体现的。其实Java的图像类
BufferedImage也无外乎这三个重要参数。比如我们通过BufferedImage构造参数就可以发现,其中一个构造参数是
这个构造参数中,ColorModel是颜色模型,raster是栅格数据,它是由像素值和样本模型构成的,这个我们可以通过它的构造函数看到
protected WritableRaster(SampleModel sampleModel,DataBuffer dataBuffer,Point origin)
其中sampleModel是样例模型,dataBuffer是像素值数组。
下面介绍以上三个要素:
ColorModel
Java中ColorModel的实现类主要有ComponentColorModel、IndexColorModel等,我们先来看看ComponentColorModel构造函数
public ComponentColorModel (ColorSpace colorSpace, boolean hasAlpha, boolean isAlphaPremultiplied, int transparency, int transferType)
其中colorSpace很重要,颜色空间其实决定了最终这些像素值是如何呈现在我们硬件上的,比如我们的电脑显示器,印刷等。
比如常见以下颜色空间:
RGB彩色模型@Native public static final int TYPE_RGB = 5; 灰度模型@Native public static final int TYPE_GRAY = 6CMYK彩色模型@Native public static final int TYPE_CMYK = 9;
比如我们通常的彩色图是用 TYPE_RGB,创建灰度图用TYPE_GRAY,以及TYPE_CMYK颜色模型。
使用PowerDesigner软件逆向生成java类图的方法、步骤:1、打开PowerDesiger软件,点击文件->建立新模型,新建Obect-OrientedModel2、点击语言->ReverseEngineerJava,弹出反向生成类图设置窗口;3、在反向生成类图设置窗口中,选择Reve。
hasAlpha:是否有透明通道,比如常见的png(32),就有alpha通道
isAlphaPremultiplied: 这是处理透明的一个参数(相对深奥,后面会详细研究)
transferType: 就是像素的数据类型,跟下面的dataType我认为是一样的
SampleModel
Java中sampleModel的实现类主要有ComponentSampleModel以及它的子类PixelInterleavedSampleModel,我们来看看它的构造函数
public ComponentSampleModel(int dataType, int w,int h, int pixelStride, int scanlineStride,int bandOffsets[])
其中datatype:数据类型,即就是像素值的表示单位,比如常见的RGB三通道,使用TYPE_BYTE来表示,即就是每个通道8位,用0-255来表示,常见的DEM地形数据,也会直接使用TYPE_SHORT或者TYPE_FLOAT来定义。
w: 图片宽度
h: 图片高度
pixelStride:像素步幅,其实就是我们的像素在宽和高方向的间隔设置,通常设置为1,表示每个像素都会填充一个值,如果设置为2,则表示每2个位置设置一个像素值,这样其中的databuffer数组就会相应的缩减。
scanlineStride: 线性步幅,如果pixelStride为1,则scanlineStride为width。
像素值
像素值其实就是表示颜色的数字,这里提示一点,比如RGB数据,如果数据类型是TYPE_BYTE,如果图片是10x10大小,则这个DataBufferByte的数组大小就是10*10*3。
下面我们来自定义一个图片:
byte[] rasterBuffer = new byte[10*10*3];DataBufferByte dataBuffer = new DataBufferByte(rasterBuffer,10*10*3);ColorSpace space = ColorSpace.getInstance(ColorSpace.CS_GRAY);ComponentSampleModel sampleModle = new ComponentSampleModel(DataBuffer.TYPE_BYTE,10,10,1,10*3,new int[] {0,1,2});int[] bits = {8,8,8};ComponentColorModel colorModel = new ComponentColorModel(space,bits,false,false,Transparency.TRANSLUCENT,DataBuffer.TYPE_BYTE);WritableRaster raster = Raster.createWritableRaster(sampleModle,dataBuffer,new Point(0,0));BufferedImage image = new BufferedImage(colorModel,raster,false,null);
其实在日常开发中,我们经常会遇到ComponentColorModel,但是偶尔也会遇到IndexColorModel,这两个颜色模型有什么区别呢?
自己找了一个这样的数据,解析后发现,如下操作
5、正反向工程:StarUML可以依据类图的内容生成Java、C++、C#代码,也能够读取Java、C++、C#代码反向生成类图。
可以看出虽然colorModel有3通道,但实际samplemodel的band只有一个,也就是说实际只有一个samplebands
这也就解是了原本按照三通道的样本,该数据的databuffer应该是7162*5968*3 而实际它的databuffer的size只有
7162*5968,也就是上图中的data的size大小,这跟我们平时看到的ComponentColorModel的data不一样,也就是用一位byte就表示了三个通道的颜色分量。
扩展
一般对于图像显示而言,我们拿到每个通道的颜色分量,其实还是需要转为显示器等输出设备可以识别的,这个我们可以通过ColorModel的getRGB()方法,我们来看下这个方法
可以看出是通过三通道的分量的位运算获得最后的像素值,而IndexColorModel的getRGB()我们来看下
明显只有一个像素来计算最后的整数像素值。
总结
好了今天就简单介绍Java图像处理的基础操作,后续还将持续介绍一些实用的图像处理方法,下一篇将介绍Java中图像的放射变换,欢迎大家持续关注。
ue is signed");}return (getAlpha(pixel) << 24)| (getRed(pixel) << 16)| (getGreen(pixel) << 8)| (getBlue(pixel) << 0);}
画类图一般有以下3个步骤:确定类,识别类的属性和操作,组织类并确定其关系。如下:1、确定类。确定类是通过对软件需求的分析来完成的。常用的方法包括行为分析、名词识别法、CRC分析等等。其中的名词识别法就是首先把需求或。
可以看出是通过三通道的分量的位运算获得最后的像素值,而IndexColorModel的getRGB()我们来看下
final public int getRGB(int pixel) {return rgb[pixel & pixel_mask];}
明显只有一个像素来计算最后的整数像素值。
总结
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好了今天就简单介绍Java图像处理的基础操作,后续还将持续介绍一些实用的图像处理方法,下一篇将介绍Java中图像的放射变换,欢迎大家持续关注。
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