Java를 사용하여 이미지 처리의 기본 작업 구현

디지털 기술이 발전하면서 영상처리 기술이 더욱 주목을 받고 있습니다. 이미지 처리에서 Java 언어는 단순성, 학습 용이성 및 크로스 플랫폼 특성으로 인해 널리 사용됩니다. 이 기사에서는 Java에서 이미지 처리의 기본 작업을 소개합니다.

1. 이미지 읽기 및 표시

Java에서는 javax.imageio.ImageIO 클래스를 사용하여 이미지를 읽고 로드할 수 있습니다. ImageIO는 파일, URL 또는 입력 스트림에 저장된 이미지를 읽고 이를 Java BufferedImage 객체로 변환할 수 있는 정적 메서드 read()를 제공합니다.

다음은 이미지를 읽고 표시하는 샘플 코드입니다.

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageIOExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(image);
    viewer.show();
  }

}

그 중 ImageViewer는 BufferedImage 객체를 창에 표시할 수 있는 사용자 정의 이미지 뷰어 클래스입니다. 여기서는 자세히 설명하지 않겠습니다. 독자가 직접 구현할 수 있습니다.

2. 이미지 스케일링

이미지 스케일링은 이미지 처리의 가장 기본적인 작업 중 하나입니다. Java는 이미지 크기 조정을 구현하기 위해 AffineTransform 클래스를 제공합니다. 크기 조정 시 가로 및 세로 방향의 크기 조정 비율인 배율 인수를 지정해야 합니다.

다음은 이미지 크기 조정을 위한 샘플 코드입니다.

import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageScalingExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 缩放图像
    int width = image.getWidth() / 2;
    int height = image.getHeight() / 2;
    BufferedImage scaledImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    Graphics2D g2d = scaledImage.createGraphics();
    AffineTransform transform = AffineTransform.getScaleInstance(0.5, 0.5);
    g2d.drawRenderedImage(image, transform);
    g2d.dispose();
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(scaledImage);
    viewer.show();
  }

}

위 코드에서 BufferedImage 개체를 만들고 너비와 높이를 지정한 다음 Graphics2D 개체의 drawRenderedImage() 메서드를 통해 크기가 조정된 이미지를 그립니다. AffineTransform 클래스의 getScaleInstance() 메소드는 지정된 수평 및 수직 배율 인수를 구현하는 AffineTransform 객체를 반환합니다.

3. 이미지 회전

Java의 AffineTransform 클래스를 사용하면 이미지 회전 작업을 수행할 수도 있습니다. 회전할 때 회전 각도와 회전 중심점을 지정해야 합니다.

다음은 이미지 회전을 위한 샘플 코드입니다.

import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageRotationExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 旋转图像
    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();
    BufferedImage rotatedImage = new BufferedImage(height, width, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    Graphics2D g2d = rotatedImage.createGraphics();
    AffineTransform transform = new AffineTransform();
    transform.translate(height / 2, width / 2);
    transform.rotate(Math.toRadians(90));
    transform.translate(-width / 2, -height / 2);
    g2d.drawRenderedImage(image, transform);
    g2d.dispose();
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(rotatedImage);
    viewer.show();
  }

}

위 코드에서 BufferedImage 객체를 생성하고 너비와 높이를 지정한 후 Graphics2D 객체의 drawRenderedImage() 메서드를 통해 회전된 이미지를 그립니다. AffineTransform 클래스의translate()및rotate()메서드는 회전 작업을 구현합니다.

4. 이미지 회색조

이미지 회색조는 컬러 이미지를 회색조 이미지로 변환하는 작업입니다. Java에서는 다음 공식을 사용하여 이미지를 회색조로 처리할 수 있습니다.

gray = 0.299 red + 0.587 green + 0.114 * blue

다음은 회색조 이미지의 샘플 코드입니다.

import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageGrayscaleExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 灰度化图像
    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();
    BufferedImage grayscaleImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
    Graphics2D g2d = grayscaleImage.createGraphics();
    g2d.drawImage(image, 0, 0, null);
    g2d.dispose();
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(grayscaleImage);
    viewer.show();
  }

}

위 코드에서 BufferedImage 객체를 만들고 해당 유형을 TYPE_BYTE_GRAY로 지정한 다음 Graphics2D 객체의 drawImage() 메서드를 통해 컬러 이미지를 회색조 이미지로 변환합니다.

5. 이미지 이진화

이미지 이진화는 회색조 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 작업입니다. Java에서는 다음 공식을 통해 이미지를 이진화할 수 있습니다.

if (gray > Threshold) {
binary = 255;
} else {
binary = 0;
}

다음은 이미지 이진화를 위한 샘플 코드입니다. :

import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageBinarizationExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 灰度化图像
    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();
    BufferedImage grayscaleImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
    Graphics2D g2d = grayscaleImage.createGraphics();
    g2d.drawImage(image, 0, 0, null);
    g2d.dispose();
    // 二值化图像
    int threshold = 128;
    BufferedImage binaryImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_BINARY);
    for (int y = 0; y < height; y++) {
      for (int x = 0; x < width; x++) {
        int gray = grayscaleImage.getRGB(x, y) & 0xFF;
        int binary = 0;
        if (gray > threshold) {
          binary = 255;
        }
        binaryImage.setRGB(x, y, binary);
      }
    }
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(binaryImage);
    viewer.show();
  }

}

위 코드에서는 컬러 이미지를 먼저 회색조 이미지로 변환한 다음 임계값을 설정하여 회색조 이미지를 흑백 이미지로 변환합니다. 루프에서 getRGB() 메서드를 사용하여 각 픽셀의 회색조 값을 가져오고 setRGB() 메서드를 사용하여 이진 이미지의 픽셀을 0 또는 255로 설정할 수 있습니다.

6. 이미지 필터링

이미지 필터링은 이미지를 컨볼루션하여 수행됩니다. Java에서는 Kernel 클래스를 사용하여 컨볼루션 커널을 만들고, ConvolveOp 클래스를 사용하여 컨볼루션 커널을 이미지에 적용합니다.

다음은 이미지 필터링을 위한 샘플 코드입니다.

import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.ConvolveOp;
import java.awt.image.Kernel;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class ImageFilteringExample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 读取图像
    File file = new File("image.jpg");
    BufferedImage image = ImageIO.read(file);
    // 定义卷积核
    float[] kernelData = {-1, -1, -1, -1, 9, -1, -1, -1, -1};
    Kernel kernel = new Kernel(3, 3, kernelData);
    // 滤波图像
    int width = image.getWidth();
    int height = image.getHeight();
    BufferedImage filteredImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    Graphics2D g2d = filteredImage.createGraphics();
    ConvolveOp op = new ConvolveOp(kernel);
    op.filter(image, filteredImage);
    g2d.drawImage(filteredImage, 0, 0, null);
    g2d.dispose();
    // 显示图像
    ImageViewer viewer = new ImageViewer(filteredImage);
    viewer.show();
  }

}

위 코드에서 먼저 커널 객체를 생성하고 해당 데이터를 [-1, -1, -1, -1, 9, -1, -1로 설정합니다. , -1, -1]은 3x3 컨볼루션 커널을 나타냅니다. 그런 다음 ConvolveOp 클래스를 사용하여 컨볼루션 커널이 이미지에 적용됩니다. 필터링 프로세스 중에 setRGB() 메서드를 사용하여 컨볼루션된 픽셀 데이터를 필터링된 이미지에 쓸 수 있습니다.

요약

이 문서에서는 이미지 읽기 및 표시, 이미지 크기 조정, 이미지 회전, 이미지 회색조, 이미지 이진화 및 이미지 필터링을 포함하여 Java에서 이미지 처리의 기본 작업을 소개합니다. Java는 다양한 이미지 처리 작업을 쉽게 구현할 수 있는 풍부한 이미지 처리 클래스와 메서드를 제공합니다. 독자는 자신의 필요에 따라 이미지 처리 기술을 더 깊이 연구하고 실제 응용 분야에서 더욱 풍부한 기능을 구현할 수 있습니다.

위 내용은 Java를 사용하여 이미지 처리의 기본 작업 구현의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!