哎，项目要实现JAVA的图像二值化。纠结呀，在我影像中java对图像处理并不怎么好用，但是没办法，成本要控制，只能拿出我们最大的法宝Google。没想到Google了一下，java集成的图像处理并没有我相像的那么难用，经过不断地尝试，项目也成功进入测试阶段，现将二值化方面信息拿出来和大家共享，也请大家指正。
一、首先说一下javax.imageio.ImageIO吧。
JDk版本
java version "1.6.0_02"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_02-b06)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 1.6.0_02-b06, mixed mode, sharing)
ImageIO可以处理的图像类型。
System.out.println(Arrays.asList(ImageIO.getReaderFormatNames()));
输出：[jpg, BMP, bmp, JPG, wbmp, jpeg, png, PNG, JPEG, WBMP, GIF, gif]
看可以看到JDK1.6通过ImageIO可以加载以上类型的图片。
二、通过BufferedImage来处理图片。
BufferedImage bi=ImageIO.read(new File("D:/Test/binary/test.jpg"));//通过imageio将图像载入
int h=bi.getHeight();//获取图像的高
int w=bi.getWidth();//获取图像的宽
int rgb=bi.getRGB(0, 0);//获取指定坐标的ARGB的像素值
可以看出通过BufferedImage 就可以轻松的获取图像的尺寸。
int BufferedImage.getRGB(x,y).获取到的是ARGB，最前面多了一个透明度。将返回的int转为16进制后,0-1透明度，2-3是R，4-5是G，6-7是B。
三、具体二值化的算法。
1、首先获取每个像素点的灰度值。目前使用简单的(R+G+B)/3
2、然后选定一个阀值。
3、将一个像素点灰度值和它周围的8个灰度值相加再除以9，然后和阀值比较。大于阀值的则置为255，小于则是0
四、废话少说，具体代码如下。
package image.binary;
import java.awt.Color;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;
public class BinaryTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedImage bi=ImageIO.read(new File("D:/Test/binary/test.jpg"));//通过imageio将图像载入
int h=bi.getHeight();//获取图像的高
int w=bi.getWidth();//获取图像的宽
int rgb=bi.getRGB(0, 0);//获取指定坐标的ARGB的像素值
int[][] gray=new int[w][h];
for (int x = 0; x < w; x++) {
for (int y = 0; y < h; y++) {
gray[x][y]=getGray(bi.getRGB(x, y));
}
}
BufferedImage nbi=new BufferedImage(w,h,BufferedImage.TYPE_BYTE_BINARY);
int SW=160;
for (int x = 0; x < w; x++) {
for (int y = 0; y < h; y++) {
if(getAverageColor(gray, x, y, w, h)>SW){
int max=new Color(255,255,255).getRGB();
nbi.setRGB(x, y, max);
}else{
int min=new Color(0,0,0).getRGB();
nbi.setRGB(x, y, min);
}
}
}
ImageIO.write(nbi, "jpg", new File("D:/Test/binary/二值化后_无压缩.jpg"));
}
public static int getGray(int rgb){
String str=Integer.toHexString(rgb);
int r=Integer.parseInt(str.substring(2,4),16);
int g=Integer.parseInt(str.substring(4,6),16);
int b=Integer.parseInt(str.substring(6,8),16);
//or 直接new个color对象
Color c=new Color(rgb);
r=c.getRed();
g=c.getGreen();
b=c.getBlue();
int top=(r+g+b)/3;
return (int)(top);
}
/**
* 自己加周围8个灰度值再除以9，算出其相对灰度值
* @param gray
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
* @return
*/
public static int getAverageColor(int[][] gray, int x, int y, int w, int h)
{
int rs = gray[x][y]
+ (x == 0 ? 255 : gray[x - 1][y])
+ (x == 0 || y == 0 ? 255 : gray[x - 1][y - 1])
+ (x == 0 || y == h - 1 ? 255 : gray[x - 1][y + 1])
+ (y == 0 ? 255 : gray[x][y - 1])
+ (y == h - 1 ? 255 : gray[x][y + 1])
+ (x == w - 1 ? 255 : gray[x + 1][ y])
+ (x == w - 1 || y == 0 ? 255 : gray[x + 1][y - 1])
+ (x == w - 1 || y == h - 1 ? 255 : gray[x + 1][y + 1]);
return rs / 9;
}
}
相对较简单，将一个jpg图片二值化后产生一个无压缩的jpg文件。
五、压缩
有些时候是需要将二值化后的图片进行压缩的，然后转成tiff格式的文件，以减少存储成本。但是jdk1.6的imageIO还没有加入TIFF格式的图像处理，那么可以使用辅助的包了。
1、jai-imageio包。目前发布的最新版本为1.1,1.2还在开发中。。
http://download.java.net/media/jai-imageio/builds/release/1_0_01/jai_imageio-1_0_01-windows-i586-jar.zip
2、解压后就两个jar包和一个dll。dll丢进PATH中，jar包放入工程，则我们就可以做压缩咯。
System.out.println(Arrays.asList(ImageIO.getWriterFormatNames()));
看看，加入jar后的Imageio：
[raw, tif, jpeg, JFIF, WBMP, jpeg-lossless, jpeg-ls, PNM, JPG, wbmp, PNG, JPEG, jpeg 2000, tiff, BMP, JPEG2000, RAW, JPEG-LOSSLESS, jpeg2000, GIF, TIF, TIFF, bmp, jpg, pnm, png, jfif, JPEG 2000, gif, JPEG-LS]
是不是可以处理的格式更强大了呢。。
3、压缩的全部代码。。
package image.binary;
import java.awt.Color;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.IIOImage;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.imageio.ImageWriteParam;
import javax.imageio.ImageWriter;
import javax.imageio.stream.ImageOutputStream;
import com.sun.media.imageioimpl.plugins.tiff.TIFFImageWriterSpi;
public class BinaryTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedImage bi=ImageIO.read(new File("D:/Test/binary/test.jpg"));//通过imageio将图像载入
int h=bi.getHeight();//获取图像的高
int w=bi.getWidth();//获取图像的宽
int[][] gray=new int[w][h];
for (int x = 0; x < w; x++) {
for (int y = 0; y < h; y++) {
gray[x][y]=getGray(bi.getRGB(x, y));
}
}
BufferedImage nbi=new BufferedImage(w,h,BufferedImage.TYPE_BYTE_BINARY);
int SW=160;
for (int x = 0; x < w; x++) {
for (int y = 0; y < h; y++) {
if(getAverageColor(gray, x, y, w, h)>SW){
int max=new Color(255,255,255).getRGB();
nbi.setRGB(x, y, max);
}else{
int min=new Color(0,0,0).getRGB();
nbi.setRGB(x, y, min);
}
}
}
TIFFImageWriterSpi tiffws=new TIFFImageWriterSpi();
ImageWriter writer=tiffws.createWriterInstance();
ImageWriteParam param=writer.getDefaultWriteParam();
param.setCompressionMode(ImageWriteParam.MODE_EXPLICIT);
param.setCompressionType("CCITT T.6");
param.setCompressionQuality(0.8f);
File outFile=new File("D:/Test/binary/二值化后_有压缩.tiff");
ImageOutputStream ios=ImageIO.createImageOutputStream(outFile);
writer.setOutput(ios);
writer.write(null,new IIOImage(nbi, null, null), param);
}
public static int getGray(int rgb){
String str=Integer.toHexString(rgb);
int r=Integer.parseInt(str.substring(2,4),16);
int g=Integer.parseInt(str.substring(4,6),16);
int b=Integer.parseInt(str.substring(6,8),16);
//or 直接new个color对象
Color c=new Color(rgb);
r=c.getRed();
g=c.getGreen();
b=c.getBlue();
int top=(r+g+b)/3;
return (int)(top);
}
/**
* 自己加周围8个灰度值再除以9，算出其相对灰度值
* @param gray
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
* @return
*/
public static int getAverageColor(int[][] gray, int x, int y, int w, int h)
{
int rs = gray[x][y]
+ (x == 0 ? 255 : gray[x - 1][y])
+ (x == 0 || y == 0 ? 255 : gray[x - 1][y - 1])
+ (x == 0 || y == h - 1 ? 255 : gray[x - 1][y + 1])
+ (y == 0 ? 255 : gray[x][y - 1])
+ (y == h - 1 ? 255 : gray[x][y + 1])
+ (x == w - 1 ? 255 : gray[x + 1][ y])
+ (x == w - 1 || y == 0 ? 255 : gray[x + 1][y - 1])
+ (x == w - 1 || y == h - 1 ? 255 : gray[x + 1][y + 1]);
return rs / 9;
}
}
六、总结。。
1、效率问题还可以满足我们项目的要求，但是如果有同学想这样用的话一定要实际测试一下效率哦。
2、以及处理的图片效果。附件1.1版本的jai。
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