ASR/CV/ML OpenCV和Java，PC交互操作-图片加载、质量修改、摄像头操作

文章目录 [隐藏]

1.读取图片属性


	String path = new File("src/bg.jpg").getAbsolutePath();
	Mat mat = org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs.imread(path);
	System.out.println("图片颜色通道数：" + mat.channels());
	System.out.println("图片色深：" + mat.depth()); // CV_8U=0,CV_8S=1,CV_16U=2,CV_16S=3,CV_32S=4,CV_32F=5,CV_64F=6
	System.out.println("图片宽：" + mat.rows());
	System.out.println("图片高：" + mat.cols());
	System.out.println("图片size：" + mat.size());
	System.out.println("图片总像素：" + mat.total());
	System.out.println("图片像素：\n" + mat.dump());

String path = new File("src/bg.jpg").getAbsolutePath();

Mat mat = org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs.imread(path);

System.out.println("图片颜色通道数：" + mat.channels());

System.out.println("图片色深：" + mat.depth()); // CV_8U=0,CV_8S=1,CV_16U=2,CV_16S=3,CV_32S=4,CV_32F=5,CV_64F=6

System.out.println("图片宽：" + mat.rows());

System.out.println("图片高：" + mat.cols());

System.out.println("图片size：" + mat.size());

System.out.println("图片总像素：" + mat.total());

System.out.println("图片像素：\n" + mat.dump());


	ArrayList<Mat> channels = new ArrayList<Mat>();
	Core.split(mat, channels);
	System.out.println("\nBlue蓝色通道矩阵：\n" + channels.get(0).dump());
	System.out.println("绿色通道矩阵Green：\n" + channels.get(1).dump());
	System.out.println("红色通道矩阵Red：\n" + channels.get(2).dump());

ArrayList<Mat> channels = new ArrayList<Mat>();

Core.split(mat, channels);

System.out.println("\nBlue蓝色通道矩阵：\n" + channels.get(0).dump());

System.out.println("绿色通道矩阵Green：\n" + channels.get(1).dump());

System.out.println("红色通道矩阵Red：\n" + channels.get(2).dump());

2.在swing中展示图片

Swing是一个用于开发Java应用程序用户界面的开发工具包，是由纯Java实现的。

1）Imgcodecs

Imgcodecs类位于org.opencv.imgcodecs包下，java版opencv中只有这一个图片编码类。其中最常用的是imread、imwrite 2个方法。


	String path = new File("src/img.jpg").getAbsolutePath();
	Mat mat = Imgcodecs.imread(path); // 加载图片文件为Mat数据

	// tmp 目标图片文件
	// source Mat原数据
	// rate 参数
	Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rate); // 将Mat数据写入图片文件

String path = new File("src/img.jpg").getAbsolutePath();

Mat mat = Imgcodecs.imread(path); // 加载图片文件为Mat数据

// tmp 目标图片文件

// source Mat原数据

// rate 参数

Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rate); // 将Mat数据写入图片文件

2）图片显示窗体示例


import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JSlider;
import javax.swing.event.ChangeEvent;
import javax.swing.event.ChangeListener;

import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.MatOfInt;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

/**
 * 加载OpenCV的Mat展示图片
 * @author www.gaohaiyan.com
 */
public class OpenCVFrame extends JFrame {
	/** 手动选择的质量滑块 */
	JSlider qualityBar;
	/** 图片显示容器 */
	JLabel label;
	/** 原始图片数据 */
	private Mat source;
	/** 根据目标质量创建的临时图片 */
	String tmp;

	/**
	 * 创建窗体
	 * @param mat 图片的mat数据体
	 */
	public OpenCVFrame(Mat mat) {
		this.source = mat;
		this.tmp = new File("src/tmp.jpg").getAbsolutePath();

		BufferedImage img = mat2Img(mat);

		int width = img.getWidth();
		int height = img.getHeight();

		label = new JLabel();
		label.setBounds(0, 0, width, height); // 相对容器 int x, int y, int width, int height
		label.setIcon(new ImageIcon(img));

		int w = 300;
		w = width > w ? width : w;
		int h = 300;
		h = height > h ? height : h;

		getContentPane().add(label);

		setTitle("加载图片");
		setBounds(300, 300, w + 100, h + 100); // 相对屏幕 int x, int y, int width, int height
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER));

		qualityBar = new javax.swing.JSlider(0, 100);
		qualityBar.setPaintTicks(true);
		qualityBar.setSnapToTicks(true);
		qualityBar.setValue(100);
		qualityBar.setVisible(false);

		qualityBar.addChangeListener(new ChangeListener() {

			@Override
			public void stateChanged(ChangeEvent e) {
				updateImg();
			}
		});

		add(qualityBar);
	}

	public void setQualityBarVisible(boolean b) {
		qualityBar.setVisible(b);
	}

	private void updateImg() {
		int quality = qualityBar.getValue(); // 取值0-100
		MatOfInt rate = new MatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_JPEG_QUALITY, quality);
		Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rate); // 将Mat数据写入jpg图片文件

		//MatOfInt rpng = new MatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_PNG_COMPRESSION, quality / 10 - 1); // 取值0-9
		//Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rpng); // 将Mat图片写入png文件

		Mat mat = Imgcodecs.imread(tmp);
		BufferedImage img = mat2Img(mat);
		label.setIcon(new ImageIcon(img));
	}

	/**
	 * 将opencv的Mat数据转为swing使用的Buff图像
	 * @param mat 原始图像mat数据
	 * @return swing使用图像数据
	 */
	private BufferedImage mat2Img(Mat mat) {
		int rows = mat.rows(); // 行
		int cols = mat.cols(); // 列
		int elemSize = (int) mat.elemSize(); // 每个元素大小，单位字节
		byte[] data = new byte[cols * rows * elemSize]; // 目标图像数据
		int type = BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY;
		mat.get(0, 0, data); // 将mat数据放入数组
		if (3 == mat.channels()) {
			double[] ds = mat.get(0, 0);

			if (ds[0] != ds[1] || ds[1] != ds[2]) { // 有些灰度图是BGR相同，非单通道图
				type = BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR;

				byte b;
				for (int i = 0; i < data.length; i = i + 3) { // BGR 2 RGB。交换红蓝通道
					b = data[i];
					data[i] = data[i + 2];
					data[i + 2] = b;
				}
			}
		}

		BufferedImage img = new BufferedImage(cols, rows, type); // 宽高，图像类型
		img.getRaster().setDataElements(0, 0, cols, rows, data); // 加载图像数据

		return img;
	}
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

import java.awt.FlowLayout;

import java.awt.image.BufferedImage;

import java.io.File;

import javax.swing.ImageIcon;

import javax.swing.JFrame;

import javax.swing.JLabel;

import javax.swing.JSlider;

import javax.swing.event.ChangeEvent;

import javax.swing.event.ChangeListener;

import org.opencv.core.Mat;

import org.opencv.core.MatOfInt;

import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

/**

* 加载OpenCV的Mat展示图片

* @author www.gaohaiyan.com

public class OpenCVFrame extends JFrame {

/** 手动选择的质量滑块 */

JSlider qualityBar;

/** 图片显示容器 */

JLabel label;

/** 原始图片数据 */

private Mat source;

/** 根据目标质量创建的临时图片 */

String tmp;

/**

* 创建窗体

* @param mat 图片的mat数据体

public OpenCVFrame(Mat mat) {

this.source = mat;

this.tmp = new File("src/tmp.jpg").getAbsolutePath();

BufferedImage img = mat2Img(mat);

int width = img.getWidth();

int height = img.getHeight();

label = new JLabel();

label.setBounds(0, 0, width, height); // 相对容器 int x, int y, int width, int height

label.setIcon(new ImageIcon(img));

int w = 300;

w = width > w ? width : w;

int h = 300;

h = height > h ? height : h;

getContentPane().add(label);

setTitle("加载图片");

setBounds(300, 300, w + 100, h + 100); // 相对屏幕 int x, int y, int width, int height

setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER));

qualityBar = new javax.swing.JSlider(0, 100);

qualityBar.setPaintTicks(true);

qualityBar.setSnapToTicks(true);

qualityBar.setValue(100);

qualityBar.setVisible(false);

qualityBar.addChangeListener(new ChangeListener() {

@Override

public void stateChanged(ChangeEvent e) {

updateImg();

}

});

add(qualityBar);

}

public void setQualityBarVisible(boolean b) {

qualityBar.setVisible(b);

}

private void updateImg() {

int quality = qualityBar.getValue(); // 取值0-100

MatOfInt rate = new MatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_JPEG_QUALITY, quality);

Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rate); // 将Mat数据写入jpg图片文件

//MatOfInt rpng = new MatOfInt(Imgcodecs.IMWRITE_PNG_COMPRESSION, quality / 10 - 1); // 取值0-9

//Imgcodecs.imwrite(tmp, source, rpng); // 将Mat图片写入png文件

Mat mat = Imgcodecs.imread(tmp);

BufferedImage img = mat2Img(mat);

label.setIcon(new ImageIcon(img));

}

/**

* 将opencv的Mat数据转为swing使用的Buff图像

* @param mat 原始图像mat数据

* @return swing使用图像数据

private BufferedImage mat2Img(Mat mat) {

int rows = mat.rows(); // 行

int cols = mat.cols(); // 列

int elemSize = (int) mat.elemSize(); // 每个元素大小，单位字节

byte[] data = new byte[cols * rows * elemSize]; // 目标图像数据

int type = BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY;

mat.get(0, 0, data); // 将mat数据放入数组

if (3 == mat.channels()) {

double[] ds = mat.get(0, 0);

if (ds[0] != ds[1] || ds[1] != ds[2]) { // 有些灰度图是BGR相同，非单通道图

type = BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR;

byte b;

for (int i = 0; i < data.length; i = i + 3) { // BGR 2 RGB。交换红蓝通道

b = data[i];

data[i] = data[i + 2];

data[i + 2] = b;

}

BufferedImage img = new BufferedImage(cols, rows, type); // 宽高，图像类型

img.getRaster().setDataElements(0, 0, cols, rows, data); // 加载图像数据

return img;

}

3）加载图片显示，刷新图片品质


	String path = new File("src/img.jpg").getAbsolutePath();
	Mat mat = Imgcodecs.imread(path); // 加载图片文件为Mat数据
	
	OpenCVFrame window = new OpenCVFrame(mat);
	window.setQualityBarVisible(true);
	window.setVisible(true);

String path = new File("src/img.jpg").getAbsolutePath();

Mat mat = Imgcodecs.imread(path); // 加载图片文件为Mat数据

OpenCVFrame window = new OpenCVFrame(mat);

window.setQualityBarVisible(true);

window.setVisible(true);

3.读取摄像头

java版OpenCV内置了摄像头控制类VideoCapture。

1）动态监视

这里先升级一下上面的OpenCVFrame类，添加一个updateMat方法。方法接收一个Mat，然后调用mat2Img方法将之转为Buff图像，并最终显示在窗体上。


	public void updateMat(Mat mat) {
		BufferedImage img = mat2Img(mat);
		label.setIcon(new ImageIcon(img));
	}

public void updateMat(Mat mat) {

BufferedImage img = mat2Img(mat);

label.setIcon(new ImageIcon(img));

}

然后，为其定义一个boolean类型的全局变量isClosed；并添加一个窗体关闭事件。


	addWindowListener(new WindowAdapter(){
		@Override
		public void windowClosing(WindowEvent e) {
			isClosed = true;
			super.windowClosing(e);
		}
	});

addWindowListener(new WindowAdapter(){

@Override

public void windowClosing(WindowEvent e) {

isClosed = true;

super.windowClosing(e);

}

});

下面是调用摄像头代码，读取影像展示在窗体。


	VideoCapture camera = new VideoCapture();
	boolean open = camera.open(0); // 第一个摄像头（可能是唯一的）
	if(open){
		Mat mat = new Mat();
		try{
			camera.read(mat); // 读取画面到mat中
			
			OpenCVFrame frame = new OpenCVFrame(mat);
			frame.setVisible(true);
			
			while(true){
				if(frame.isClosed){
					break;
				}
				
				camera.read(mat);
				frame.updateMat(mat); // 即时刷新，动态展示
			}
		} catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

	camera.release(); // 释放资源，进程结束

VideoCapture camera = new VideoCapture();

boolean open = camera.open(0); // 第一个摄像头（可能是唯一的）

if(open){

Mat mat = new Mat();

try{

camera.read(mat); // 读取画面到mat中

OpenCVFrame frame = new OpenCVFrame(mat);

frame.setVisible(true);

while(true){

if(frame.isClosed){

break;

}

camera.read(mat);

frame.updateMat(mat); // 即时刷新，动态展示

}

} catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

camera.release(); // 释放资源，进程结束

2）录像

从v3.1开始内置的视频保存类VideoWriter。视频文件的编码可以参考 http://www.fourcc.org/codecs.php 。


	VideoCapture camera = new VideoCapture();
	boolean open = camera.open(0); // 第一个摄像头（可能是唯一的）
	if(open){
		Mat mat = new Mat();
		try{
			camera.read(mat); // 读取画面到mat中
			
			OpenCVFrame frame = new OpenCVFrame(mat);
			frame.setVisible(true);
			
			VideoWriter writer = new VideoWriter();
			writer.open(
					new File("src/tmp.avi").getAbsolutePath(), // 目标文件
					VideoWriter.fourcc('M','J','P','G'),  // 编码格式
					24,  // 帧频
					new Size(mat.width(), mat.height())); // 视频宽高。OpenCV Error: Assertion failed (img.cols == width && img.rows == height && channels == 3) in cv::mjpeg::MotionJpegWriter::write

			while(true){
				if(frame.isClosed){
					break;
				}
				
				camera.read(mat); // 先
				writer.write(mat); // 再
				frame.updateMat(mat);
			}		
			
			writer.release();
		} catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

	camera.release(); // 释放资源，进程结束

VideoCapture camera = new VideoCapture();

boolean open = camera.open(0); // 第一个摄像头（可能是唯一的）

if(open){

Mat mat = new Mat();

try{

camera.read(mat); // 读取画面到mat中

OpenCVFrame frame = new OpenCVFrame(mat);

frame.setVisible(true);

VideoWriter writer = new VideoWriter();

writer.open(

new File("src/tmp.avi").getAbsolutePath(), // 目标文件

VideoWriter.fourcc('M','J','P','G'), // 编码格式

24, // 帧频

new Size(mat.width(), mat.height())); // 视频宽高。OpenCV Error: Assertion failed (img.cols == width && img.rows == height && channels == 3) in cv::mjpeg::MotionJpegWriter::write

while(true){

if(frame.isClosed){

break;

}

camera.read(mat); // 先

writer.write(mat); // 再

frame.updateMat(mat);

}

writer.release();

} catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

camera.release(); // 释放资源，进程结束

声明

本文由 cuiweiyou 原创，转载请注明出处：http://www.gaohaiyan.com/2231.html

承接App定制、企业web站点、办公系统软件设计开发，外包项目，毕设

opencv

OpenCV和Java，亮度、灰阶、反相
OpenCV和Java，图片透明叠加、边框、拷贝叠加
OpenCV和Java，Macos中编译OpenCV3.4.16的jar
OpenCV和Java，图片形变：缩放