基于OpenCV與JVM實(shí)現(xiàn)矩陣處理圖像

更新時(shí)間：2022年01月13日 08:55:10 作者：Java璐到底

本文主要介紹了Java圖像處理實(shí)戰(zhàn)之基于OpenCV與JVM實(shí)現(xiàn)矩陣處理圖像。文中的示例代碼講解詳細(xì)，對我們學(xué)習(xí)圖像處理有一定的幫助，感興趣的可以試一試

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import origami.Origami;

public class HelloCv {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
? ? ? ? Mat mat = Imgcodecs.imread("./images/test.jpg",Imgcodecs.IMREAD_GRAYSCALE);
? ? ? ? System.out.println(mat);
? ? }
}

由于這個(gè)矩陣是原始圖片，所以它的isSubmat是false。

現(xiàn)在我們使用submat函數(shù)的第一種形式，輸入?yún)?shù)是每一行和每一列的起始和終止值。

圖片裁剪

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import origami.Origami;

public class HelloCv {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
? ? ? ? Mat mat = Imgcodecs.imread("C:/HWKJ/ZRQ/OpenCv/matrixcv/images/test.jpg");
? ? ? ? System.out.println(mat);
? ? ? ? Mat submat = mat.submat(200, 240, 300, 350);
? ? ? ? System.out.println(submat);
? ? }
}

這里注意submat里的尺寸，尺寸根據(jù)原圖的尺寸,超出原圖的尺寸會(huì)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)如下

然后我們輸出裁剪的圖片。

那么如何確認(rèn)你想要截取圖片的區(qū)域范圍呢?也就是說怎么確定這四個(gè)參數(shù)的填寫？我們以下圖為例

截取后的圖片

另外兩種submat方式

Range?(int row,int column)

row：寬開始結(jié)束范圍

column：高開始結(jié)束范圍

Mat submat2 = mat.submat(new Range(20,300),new Range(100,500));
Imgcodecs.imwrite("./images/output2.png",submat2);

Rect?(int x, int y,int width, int height)

x：橫坐標(biāo)

y：縱坐標(biāo)

width ：寬

height：高

Mat submat3 = mat.submat(new Rect(0,200,100,100));
//submat3.setTo(new Scalar(255,0,0));//將圖片繪制為藍(lán)色
Imgcodecs.imwrite("./images/output3.png",submat3);

打開setTo如下：

Imgcodecs.imwrite("./images/blurtest.png",mat);

完整代碼：

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Rect;
import org.opencv.core.Range;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
import origami.Origami;

public class HelloCv {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
? ? ? ? Mat mat = Imgcodecs.imread("C:/HWKJ/ZRQ/OpenCv/matrixcv/images/test.jpg");
? ? ? ? System.out.println(mat);
? ? ? ? Mat submat = mat.submat(200, 400, 200, 550);
? ? ? ? //System.out.println(submat);
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/output.png",submat);
? ? ? ? Mat submat2 = mat.submat(new Range(20,300),new Range(100,500));
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/output2.png",submat2);
? ? ? ? Mat submat3 = mat.submat(new Rect(0,200,400,200));
? ? ? ? submat3.setTo(new Scalar(255,0,0));
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/output3.png",submat3);

? ? ? ? //Imgproc.blur(submat,submat,new Size(25.0,25.0));
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/blurtest.png",mat);
? ? }
}

圖片模糊處理

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
import origami.Origami;

public class HelloCv {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
? ? ? ? Mat mat = Imgcodecs.imread("C:/HWKJ/ZRQ/OpenCv/matrixcv/images/test.jpg");
? ? ? ? System.out.println(mat);
? ? ? ? Mat submat = mat.submat(200, 400, 200, 550);
? ? ? ? //System.out.println(submat);
? ? ? ? //Imgcodecs.imwrite("./images/output.png",submat);
? ? ? ? Imgproc.blur(submat,submat,new Size(25.0,25.0));
? ? ? ? System.out.println("after:"+mat);
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/blurtest.png",mat);
? ? }
}

子矩陣生成矩陣

setTo和copyTo是OpenCv中兩個(gè)非常重要的函數(shù)。

setTo可以將一個(gè)矩陣中的所有像素設(shè)置為指定的顏色

copyTo可以將一個(gè)已有的矩陣復(fù)制到另一個(gè)矩陣之中。

第一個(gè)顏色值代表藍(lán)色的深度，第二個(gè)值代表綠色的深度，最后一個(gè)值代表紅色的深度。

//獲取紅綠藍(lán)
Scalar Red = new Scalar(0,0,255);
Scalar Green = new Scalar(0,255,0);
Scalar Blue = new Scalar(255,0,0);

我們把這些顏色當(dāng)作RGB的補(bǔ)充色。因此把其他通道設(shè)置為最大值255，主通道設(shè)置為0。藍(lán)綠色是紅色的補(bǔ)充色，所以紅色值通道被設(shè)為0，而另外兩個(gè)通道為255；

定義藍(lán)綠色、品紅色和黃色

Scalar cyan = new Scalar(255,255,0);
Scalar  magena= new Scalar(255,0,255);
Scalar yellow = new Scalar(0,255,255);

下面我們使用setTo將子矩陣設(shè)置為給定的Scalar顏色

    private void setColors(Mat mat ,boolean comp,int row){
      for (int i = 0; i <3 ; i++) {
          Mat sub = mat.submat(row*100,row*100+100,i*100,i*100+100);
          if(comp){
             //RGB
             if (i==0){
                 sub.setTo(Red);
             }if (i==1){
                  sub.setTo(Green);
              }if (i==2){
                  sub.setTo(Blue);
              }
          }else {
              //cmy
              if (i==0){
                  sub.setTo(cyan);
              }if (i==1){
                  sub.setTo(magena);
              }if (i==2){
                  sub.setTo(yellow);
              }
          }
      }
  }

接下來，我們創(chuàng)建一個(gè)包含三個(gè)顏色通道矩陣，并且填充它的第一行和第二行

完整代碼：

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Rect;
import org.opencv.core.Range;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
import origami.Origami;

public class HelloCv1 {
public static ?Scalar Red = new Scalar(0,0,255);
public static ? Scalar Green = new Scalar(0,255,0);
public static ? Scalar Blue = new Scalar(255,0,0);
public static ? Scalar cyan = new Scalar(255,255,0);
public static ? Scalar ?magena= new Scalar(255,0,255);
public static ? Scalar yellow = new Scalar(0,255,255);
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
? ? ? ? Mat mat = new Mat(200,300,CvType.CV_8UC3);
? ? ? ? setColors(mat,false,1);
? ? ? ? setColors(mat,true,0);
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/rgbcmy.png",mat);

? ? }

? ? static void setColors(Mat mat ,boolean comp,int row){
? ? ? for (int i = 0; i <3 ; i++) {
? ? ? ? ? Mat submat = mat.submat(row*100,row*100+100,i*100,i*100+100);
? ? ? ? ? if(comp){
? ? ? ? ? ? ?//RGB
? ? ? ? ? ? ?if (i==0){
? ? ? ? ? ? ? ?submat.setTo(Red);
? ? ? ? ? ? ?}if (i==1){
? ? ? ? ? ? ? ?submat.setTo(Green);
? ? ? ? ? ? ? }if (i==2){
? ? ? ? ? ? ? ? submat.setTo(Blue);
? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? }else {
? ? ? ? ? ? ? //cmy
? ? ? ? ? ? ? if (i==0){
? ? ? ? ? ? ? ? submat.setTo(cyan);
? ? ? ? ? ? ? }if (i==1){
? ? ? ? ? ? ? ? submat.setTo(magena);
? ? ? ? ? ? ? }if (i==2){
? ? ? ? ? ? ? ? submat.setTo(yellow);
? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? }
? ? ? }
? }
}

從圖片子矩陣生成矩陣

首先創(chuàng)建一個(gè)大小為200x200的矩陣和子矩陣：一個(gè)是主矩陣的上部，一個(gè)是主矩陣的下部

int width = 200,height = 200;
Mat mat1 = new Mat(height,width,CvType.CV_8UC3);
Mat top = mat.submat(0,height/2,0,width);
Mat bottom = mat.submat(height/2,height,0,width);

然后加載一個(gè)圖片以創(chuàng)建另一個(gè)小矩陣，并把它的大小調(diào)整為上部（或下部）的子矩陣大小。這里會(huì)引入Imgproc類中的resize函數(shù)。

完整代碼：

import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Rect;
import org.opencv.core.Range;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
import origami.Origami;

public class HelloCv1 {
public static ?Scalar Red = new Scalar(0,0,255);
public static ? Scalar Green = new Scalar(0,255,0);
public static ? Scalar Blue = new Scalar(255,0,0);
public static ? Scalar cyan = new Scalar(255,255,0);
public static ? Scalar ?magena= new Scalar(255,0,255);
public static ? Scalar yellow = new Scalar(0,255,255);
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);

? ? ? ? int width = 200,height = 300;
? ? ? ? Mat mat1 = new Mat(height,width,CvType.CV_8UC3);
? ? ? ? Mat top = mat1.submat(0,height/2,0,width);
? ? ? ? Mat bottom = mat1.submat(height/2,height,0,width);

? ? ? ? Mat small = Imgcodecs.imread("./images/test.jpg");
? ? ? ? Imgproc.resize(small,small,top.size());
? ? ? ? small.copyTo(top);
? ? ? ? small.copyTo(bottom);
? ? ? ? Imgcodecs.imwrite("./images/matofpictures.png",mat1);
? ? }

注意：設(shè)置大小的步驟很關(guān)鍵。復(fù)制能夠成功，是因?yàn)樾【仃嚭妥泳仃嚨拇笮∈峭耆嗤?，因此?fù)制的時(shí)候沒有出現(xiàn)任何問題