Java美颜相机（1）图像处理

图像处理美颜相机——基本功能实现项目完整知识点（这里只实现了基本功能）

基本功能

图像原理像素矩阵二进制位运算十进制十六进制基本的文件操作读取照片保存照片界面开发 - 优化自适应操作刷新图层、监听器图像算法 RGB 灰度二值化油画卷积锐化高斯模糊高级功能

手写数字识别视频处理 - 多线程二维码的生成识别图片指纹以图搜图项目具体基本功能

读取图片：文件操作、IO异常try catch、BufferedImage 对象操作操作界面：Jframe继承重写、初始化界面、按钮添加、添加监听器、画笔（Graphics）图片原理：像素格式（RGB）、位移操作等图片的原理图片的存储

注意：在计算机中： 1 int = 4byte =32bit

一张图片的结构：一些像素点像素格式： R G B (0-255): 每个维度都以byte的格式存储

RGB例子
具体 —Red Green Blue
白色： 255 255 255
黑色： 0 0 0
红色: 255 0 0
黄色: 0 255 255

ARGB：在RGB前，多了一个透明度（0就是透明,255就是不透明）
RGB默认是透明度为255的ARGB

ARGB列子

不透明红色: 255 0 0 255
透明黄色: 0 255 255 0

单独存储一个维度，是1byte, 4个维度就是4个byte =1个int，所以一般用一个int来存储一个像素值
1byte: 0000 0000 8bit
1int: 0000 0000 1000 0000 1000 0000 1000 0000 32bit

计算机是二进制的，在计算机中，RGB和ARGB是这么表示的
以RGB黄色，即透明度为255的ARGB黄色为例（均为4个byte ）
RGB
0000 0000 0000 0000 1000 0000 1000 0000
ARGB
0000 0000 1000 0000 1000 0000 1000 0000

位移操作：向右位移取出
int num=8,421,504;
byte red = num >> 16; （像右移16位，取出一个int大小的内容）

布尔：二进制逻辑运算
0000 0000 1000 0000 1000 0000 1000 0000 >> 8
= 0000 0000 0000 0000 1000 0000 1000 0000 & 只取对应位数的值按位取
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
= 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000

具体代码实现和结果整数转三原色值


public void pixelToRGB(){
// 将一个像素值 转为 三原色值
int num = 8421504;
int red = (num >> 16) & 0xFF;
System.out.println (red);
int green = (num >> 8) & 0xFF;
System.out.println (green);
int blue = (num >> 0) & 0xFF;
System.out.println (blue);
// 将 三原色值 合为 一个像素值
}

运行结果

得到图片缓存

 

    public BufferedImage getImage(String path){
        // 根据指定文件路径 创建文件对象
        // 文件是存在磁盘上的一些数据体
        // 文件对象 是内存中的一个对象

        File file = new File (path);
        System.out.println (file.getPath ());
        // 先声明一个缓冲图片 img
        BufferedImage image =null;
        try {

            // IO操作 读取到的缓冲图片对象赋给 img
            image = ImageIO.read (file);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace ();
        }
        // 方法返回值 img 对象
        return image;
    }

根据缓冲图片对象转为一个二维像素数组

public int[][] getImageArray(BufferedImage img){
        // 根据图片的宽高 初始化一个二维数组
        int[][] imgarr = new int[img.getWidth ()][img.getHeight ()];
        // img 对象可以调用的方法
        // 遍历存入 img 对象中取出的像素值
        for(int i = 0; i < img.getWidth (); i++){
            for(int j = 0; j < img.getHeight (); j++){
                int rgb = img.getRGB (i, j);
                imgarr[i][j] = rgb;
            }
        }
        // 返回 二维数组
        return imgarr;
    }

根据数组绘制图片

public void paint(Graphics g){
super.paint(g);
BufferedImage img=getImage("C:\Users\ZLYLF\Desktop\cat.jpg");
// 直接绘制原图
g.drawImage(img,0,100,null);
// 遍历二维数组来绘制图片
int[][]imageArray=getImageArray(img);
// 绘制滤镜
drawImage01(imageArray,g);
}

UI类，继承于Jframe

public class DrawUI extends Jframe {

    //把窗口的画笔传给listener
    Drawlistener gl =new Drawlistener(this.getGraphics());
    String [] butten_string_start ={"原图","灰度","二值化","随机马赛克","灵魂出窍","冷色","暖色","怀旧","铁砂网","美白","放大2倍","乐高","刷新","ARGB"};

    DrawPanel drawPanel;
   
    
    public void clear(){
        this.drawPanel.paint(this.getGraphics());
    }
    
    
    public void initUI(){
        //把drawUI的 窗体给新的窗体
        Jframe jf =this;
        jf.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setTitle("美颜相机");
        jf.setSize(2000,1000);
        jf.setVisible(true);

        //按钮分区
        JPanel buttonPanel =new JPanel();
        buttonPanel .setBackground(Color.gray);
        buttonPanel.setPreferredSize(new Dimension(150,0));

        //画图分区
        drawPanel =new DrawPanel();
        drawPanel.setBackground(Color.GRAY);
        drawPanel.setPreferredSize(new Dimension(this.getWidth()-150,0));
        drawPanel.drawlistener = this.gl; //给窗体添加监听器
        drawPanel.drawlistener.setGrawUI(drawPanel); //方便刷新
        
        // 按方位添加面板
        jf.add (buttonPanel,BorderLayout.EAST);  //右边
        jf.add (drawPanel,BorderLayout.WEST
        ); //左边

        // 添加按钮 到按钮的面板上
        addButton(buttonPanel);
        jf.setVisible (true);
        // 界面对象加载鼠标监听器
        drawPanel.addMouseListener(gl);
        //设置画笔
        Graphics g = drawPanel.getGraphics ();
        gl.setGraphics(g);
        gl.ui=this;
    }

    
    public void  addButton(JPanel buttonPanel){
        Dimension dimension=new Dimension(150,50);
            //开始界面
            for(int i = 0; i < butten_string_start.length; i++){
                JButton btn = new JButton (butten_string_start[i]);
                btn.setPreferredSize(dimension);
                buttonPanel.add (btn);
                btn.addActionListener (gl);
            }
    }

    // 窗体状态改变时 底层会自动调用 重新绘制窗体
    class DrawPanel extends JPanel{
        Drawlistener drawlistener;
        @Override
        public void paint(Graphics g){
            super.paint (g);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new  DrawUI().initUI();
    }
}

监听器类，实现ActionListener(具体各种滤镜实现请看下一篇博客）

public class Drawlistener implements ActionListener {

    Graphics gr;
    DrawUI ui;
    String graphics_type;
    DrawUI.DrawPanel drawPanel;

    BufferedImage image_display;
    int[][]imageArray_display;

    //初始化函数
    Drawlistener(Graphics gr){ this.gr =gr;}

    public void setGraphics(Graphics graphics){
        this.gr = graphics;
    }
    //  设置drawPanel 方便刷新
    public void setGrawUI(DrawUI.DrawPanel drawPanel){
        this.drawPanel = drawPanel;
    }
    //  刷新画板，即调用paint方法
    public void refrash(){
        this.drawPanel.paint(gr);
    }

    
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        String btnstr = e.getActionCommand ();

        if (btnstr.equals("原图")){
            graphics_type ="原图";
            paint_original(gr);

        }else if(btnstr.equals("灰度")){
            graphics_type ="灰度";
            // 遍历二维数组来绘制图片
            draw_gray_Image(imageArray_display,gr);

        }else if(btnstr.equals("二值化")){
            graphics_type ="二值化";
            draw_Image_binarization(imageArray_display,gr);
        }else if(btnstr.equals("随机马赛克")){
            graphics_type ="随机马赛克";
            draw_Mosaic(gr);
        }else if (btnstr.equals("冷色")){
            graphics_type ="冷色";
            draw_cold(gr);
        }else if (btnstr.equals("暖色")){
            graphics_type ="暖色";
            draw_warm(gr);
        }else if(btnstr.equals("灵魂出窍")){
            graphics_type ="灵魂出窍";
            draw_photo_negative(gr);
        }else if(btnstr.equals("怀旧")){
            graphics_type ="怀旧";
            draw_oldimage(gr);
        }else if(btnstr.equals("放大2倍")){
            graphics_type ="放大2倍";
            draw_bigger_2(gr);
        }else if(btnstr.equals("美白")){
            graphics_type ="美白";
            draw_Whitening(gr);
        }else if (btnstr.equals("铁砂网")){
            graphics_type ="铁砂网";
            draw_oil_painting(gr);
        }else if (btnstr.equals("乐高")){
            graphics_type ="乐高";
            draw_LEGO(gr);
        }else if (btnstr.equals("刷新")){
            graphics_type ="刷新";
            refrash();
        }else if (btnstr.equals("ARGB")){
            graphics_type ="ARGB";
            draw_ARGB(gr);
            pixelToRGB();
        }

    }

具体实现效果

Java美颜相机（1）图像处理

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