Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

前回に引き続き、引き算を行います。

【前回】:Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜

ポイントA

前回の実行結果より「画像」と言っても所詮は数値型の配列だった

→「0=黒」「255=白」なので「0」の領域に「255」を足したら白くなる

 +  = 

<上の絵が見えない時用のIMG>

見た目的に下の部分が黒く残っても良さそうですが。。。

黒(0)に白(255)足したら残るのは極わずかになるか…

気を取り直し引き算する

ポイントB

前回の結果から「足し算」したら0「黒」が255「白」になった。

というわけで、白(255)から中間の色(値)を引き算してみようと思います。

真っ白の画像から下の落書きを引き算します。

今までは「黒(0)」か「白(255)」だったので他の色を使用して見ました。

<実行結果>


<ソース>

public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 真っ白な画像から引き算してみる
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest9_Substract.class.getResource("/images/white50x50.png").getPath());
	Mat cart = Imgcodecs.imread(OpenCVTest9_Substract.class.getResource("/images/racgaki2.png").getPath());
	System.out.println("*** First ****");
	System.out.println(src.dump());
	Mat dst = new Mat();
	Core.subtract(src, cart, dst);
	System.out.println("*** Second ****");
	System.out.println(dst.dump());
	ViewFrame frame = new ViewFrame(dst);
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
}

うーむ、白い部分が引き算されたら黒(0)になるな。。。当たり前か?

今回は簡単ですが終わります。次は掛け算です。

次はアルファブレンド(掛け算?)です。

関連ページ一覧

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

今までにやったこと(OpenCV編)

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  7. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜
  8. Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜
  9. Java OpenCV Lv7 〜MatクラスでEllipseしてみる〜
  10. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「足し算」(cvAdd)〜
  11. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜
  12. Java OpenCV Lv9 〜画像の掛け算〜
  13. Java OpenCV Lv10 〜行列演算Mat#submat()〜
  14. Java OpenCv Lv10〜画像の平均値をだす〜

重宝するページ:JavaDoc(opencv-343.jar API)

Java OpenCV Lv9 〜画像編集「足し算」(cvAdd)〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

やってきました、大敵!今回は「行列計算処理」をやります。そして今までのやったことを少し整理します。

下のリンクにあるように環境構築に始まり

  1. 画像の表示
  2. 画像の平滑化処理(smooth(), gaussianBlur(), medianBlur())
  3. 描画処理(線を引く、Ellipse処理(中途半端ですが。。。)
  4. 部分的な画像修正(描画)処理

という順番で学習してきました。そして、今回は画像=行列(Matクラス)の処理を少し掘り進んでみようというわけです。

環境構築

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  3. Java OpenCv Hello in Java〜OpenCv事始め〜

今までにやったこと(OpenCV編)

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  7. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜
  8. Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜
  9. Java OpenCV Lv7 〜MatクラスでEllipseしてみる〜
  10. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「足し算」(cvAdd)〜
  11. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜
  12. Java OpenCV Lv9 〜画像の掛け算〜
  13. Java OpenCV Lv10 〜行列演算Mat#submat()〜
  14. Java OpenCv Lv10〜画像の平均値をだす〜

重宝するページ:JavaDoc(opencv-343.jar API)

行列=Matクラスの四則計算

まずはデフォルト表示

<実行結果:画像表示の確認>

まずは、そのままの(加算処理をしない状態の)画像を確認します。

<ソース1>

public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest9_Add.class.getResource("/images/Experience.png").getPath());
	ViewFrame frame = new ViewFrame(src);
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
}

シンプルに画像を読み込んで、SwingのLabelに表示するだけです。

加算処理

<加算する画像>事情により自分で作成したため微妙ですが。。。

<参考サイト>

画像を合体させる

Java API(OpenCV)#cvAdd ※Coreクラスにありました。

<実行結果:行列(Mat)に下の画像を追加します>

エラーになりました。以下のような文言が出力されました。

neither 'array op array' (where arrays have 
the same size and the same number of channels)
, nor 'array op scalar'
, nor 'scalar op array' in function 'arithm_op'



そんなわけで、イメージファイルを変更します。

元にするファイル=>

加算するファイル=>

ちなみに出力する画像データを見ている関係で画像ファイルが小さいです。(50x50)

<実行結果>

ソース2>※Gitからダウンロードできます

public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest9_Add.class.getResource("/images/cart2.png").getPath());
	Mat cart = Imgcodecs.imread(OpenCVTest9_Add.class.getResource("/images/rakugaki.png").getPath());
	Mat dst = new Mat();
	Core.add(src, cart, dst);
	ViewFrame frame = new ViewFrame(dst);
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
}

赤い字の部分をソースに追加しました。そして、ほとんど消えてしまいました。

足し算したはずなのになんででしょうか?

元のイメージのデータ(Matの中身)※一部

足し算後のデータ ※一部

単純に足し算した結果値が「255」になってしまい白くなった。。。

こんなところでしょうか?ほんとは元のイメージに落書きのイメージが表示されると思ったのですが。。。

次回は、「引き算」をやります。

Java OpenCV Lv8 〜ROIについて〜

イントロダクション

前回やった、Ellipseメソッドは今後触れることにします。下の本を読むとまだ出てこないみたいです。そんなわけで!やっとこの本に戻ってきました。

ROIについて

画像処理をするときに焦点を絞って処理する機能のようです。

兎にも角にも動かさないと始まらないので。。。

参考サイト:OpenCV Basics

参考にしたコード(ページ) (Stack Overfllow)

<表示するイメージファイル>

<実行結果1「単純にイメージファイルを表示>

<ソース1>

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んで線を引く
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest8.class.getResource("/images/mountain.png").getPath());

	// 自作のJFrame拡張クラス
	ViewFrame frame = new ViewFrame(new Mat(src, roi));
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
}

ViewFremeクラスはGitを参照ください。

ぱっと見では「Macのデスクトップなんぢゃね?」となりますが、ちゃんとSwingしてます。上の部分に画面タイトル「Show Image」が表示してあります。

ついでに下の部分に「実行時間: 847ミリ秒」と表示しています。

ここからが勝負

まずは、トリミングをして見ます。表示するイメージファイルは「798x503」のサイズなので、座標(100,100)を指定して幅と高さも100にしています。

<実行結果:トリミングしてみる>

サイズが100x100なので小さくなっています。ちなみに処理時間は200ミリ秒ほど短縮しています。

<ソース2>

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んで線を引く
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest8.class.getResource("/images/mountain.png").getPath());
        /* トリミングを行なってみる
	 * x座標:100, y座標:100, 幅: 100, 高さ:100
	 */
	Rect roi = new Rect(100, 100, 100, 100);
	// 自作のJFrame拡張クラス
	ViewFrame frame = new ViewFrame(new Mat(src, roi));
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
}

赤い字の部分が<ソース1>と違う部分です。

本日の目玉!

画像の部分修正です。今回は画面の左上の方に白い四角を描きました。

見辛いので色をつけましたが。。。イマイチ!


ソース3> ※Gitからソースをダウンロードできます。

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んで線を引く
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	long start = System.currentTimeMillis();
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest8.class.getResource("/images/mountain.png").getPath());
	/* トリミングを行なってみる
	 * x座標:100, y座標:100, 幅: 100, 高さ:100
	 */
	Rect rect = new Rect(100, 100, 100, 100);
	// 領域を指定、白の資格を描く
	Imgproc.rectangle(src, new Point(100, 100), new Point(200, 200), new Scalar(255, 255, 255));
	ViewFrame frame = new ViewFrame(src);
	System.out.println("実行時間: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ミリ秒");
		
	}

関連ページ一覧

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  7. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜
  8. Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜
  9. Java OpenCV Lv7 〜MatクラスでEllipseしてみる〜
  10. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「足し算」(cvAdd)〜
  11. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜
  12. Java OpenCV Lv9 〜画像の掛け算〜
  13. Java OpenCV Lv10 〜行列演算Mat#submat()〜
  14. Java OpenCv Lv10〜画像の平均値をだす〜

Java OpenCV Lv7 〜MatクラスでEllipseしてみる〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

引き続き、OpenCVをいじり倒していきます。今度は「Ellipse」メソッドを使用して見ます。黒い背景のイメージを読み込んで単純にメソッドを使用して見ます。

<実行結果1>

ソース> ※Gitからダウンロードできます。

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んで線を引く
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest7.class.getResource("/images/black.png").getPath());
	Imgproc.ellipse(src
			, new Point(src.width() /2, src.height() / 2)
			, new Size(src.width() / 4, src.width() / 16)
			, 0     // angle
			, 0.0   // ??
			, 360.0 // 0と360度の間の弧を延長する
			, new Scalar(255, 0, 0) // BGRの値
			, 2   // thickness
			, 8   // lineType
			, 0); // Shift
	System.out.println(src.dump());
	// 自作のJFrame拡張クラス
	new ViewFrame(src);
}

よくわからないけど真ん中に輪っかができました。

今度はImgproc#ellipse()のパラメータを変更して実行します。

「new Size(src.width() / 4, src.width() / 4)」に変更します。

<実行結果2>

普通の丸になりました。今度は逆にして見ます。

new Size(src.width() / 16, src.width() / 4)

<実行結果3>

縦長になりました。第三引数のサイズの第一引数がX軸方向の幅、第二引数がY軸方向の幅を定義しているので「丸」が開店しているようなイメージになるのであろうと推測します。なんか推測ばかりで確証までなかなかたどり着きませんが。。。次は連続してラベルを表示して見ます。その際にEllipseの値を変更して追加します。

	/**
	 * メインメソッド、書き方は決まっている。
	 * イメージファイルを読み込んで線を引く
	 * 
	 * @param argsプログラム引数
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
		Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest7.class.getResource("/images/black.png").getPath());
		src = ellipseLabel(src, 4, 16);
		System.out.println(src.dump());
		// 自作のJFrame拡張クラス
		ViewFrame frame = new ViewFrame(src);
		sleepFrame();
		frame.updateLabel(ellipseLabel(src, 16, 4));
		sleepFrame();
		frame.updateLabel(ellipseLabel(src, 2, 4));
	}

	private static Mat ellipseLabel(Mat src, int left, int right) {
		Imgproc.ellipse(src
				, new Point(src.width() /2, src.height() / 2)
				, new Size(src.width() / left, src.width() / right)
				, 0     // angle
				, 0.0   // ??
				, 360.0 // 0と360度の間の弧を延長する
				, new Scalar(255, 0, 0) // BGRの値
				, 2   // thickness
				, 8   // lineType
				, 0); // Shift
		return src;
	}

	private static void sleepFrame() {
		try {
			Thread.sleep(3000L);
		} catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
			System.exit(-1);
		}

	}

 

	/** 引っ越し2018/11/23 */
	private final JLabel label;
	
	public ViewFrame(Mat image) {
		// 受け取ったMatを表示する
		super("Show Image");
		// JFrameのメソッドを呼び出す(親クラス)
		Container con = super.getContentPane();
		
		// 入力ストリームを用意する
		BufferedImage buf = getIconImage(image);
		// ラベルをフィールドに持っていく 2018/11/23
		label = new JLabel(new ImageIcon(buf));
		con.add(label);
		// JFrameを閉じるときにアプリケーションも終わるようにする
		super.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		// コンポーンエントの配置を整理する
		super.pack();
		// JFrameを表示する(これをやらないと何も表示されない)
		setVisible(true);
	}

	private BufferedImage getIconImage(Mat image) {
		// イメージのバイト配列を受ける変数
		MatOfByte bytes = new MatOfByte();
		// 上の変数にpngファイルを書き込む
		Imgcodecs.imencode(".png", image, bytes);
		// プリミティブ型に変換
		byte[] b = bytes.toArray();
		// 入力ストリームを用意する
		InputStream in = new ByteArrayInputStream(b);
		
		BufferedImage buf = null;
		try {
			// イメージとして読み込む
			buf = ImageIO.read(in);
		} catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return buf;
	}
	/**
	 * 引数のMat(イメージ)でラベルを更新します。
	 * @param img Mat
	 */
	public void updateLabel(Mat img) {
		label.setIcon(new ImageIcon(getIconImage(img)));
	}

<実行結果4>


今回はここまでにしておきます。

関連ページ一覧

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  3. Java OpenCv Hello in Java〜OpenCv事始め〜

OpenCv

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
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  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
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  8. Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜
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  13. Java OpenCV Lv10 〜行列演算Mat#submat()〜
  14. Java OpenCv Lv10〜画像の平均値をだす〜

 

Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

前回はMatクラスを使用して描画処理を行って見ました。ただし、背景のイメージファイルを読み込んで起動、一からのイメージ作成はしていませんでした。

今回は、Matクラスでイチからイメージを作成してみようと思います。

<今までの記事>

  1. ava OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  7. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜

Gitからのプロジェクト取得


やることはすごくシンプル

Matクラスをnewするときにちゃんとパラメータを渡してあげるだけです。

引数に画像のサイズ(int, int)「CvType.CV_8UC1」を渡してやるだけです。そして左のリンクページの記事より、扱えるチャネル(Channel)は1つということで。。。

色は黒と白のみなのであろう(予想)と思いました。

<実行結果1:CV_8UC1>

<ソース>

public static void main(String[] args) {
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
//	Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest6.class.getResource("/images/black.png").getPath());
	Mat src = new Mat(50, 50, CvType.CV_8UC1);
	Point pt1 = new Point(0,0);
	Point pt2 = new Point(50,50);
	Imgproc.line(src, pt1, pt2, new Scalar(240, 255, 240), 1);
	System.out.println(src.dump());
	// 自作のJFrame拡張クラス
	new ViewFrame(src);
}

ちなみに白(255)で試してもゴミ(ノイズ?)が出ていました。

これは指定した色、他のプロパティ(Channelなど)が「CV_8UC1」に対応していないためと予想します。そんなわけで、CV_8UC2で起動しました。

エラーが出て以下の文言が見当たりました。

channels == 1 || channels == 3 || channels == 4 in function 'imencode'

どうやらチャネル数は1,3,4のどれかでなくてはならないようです。

改めて「CV_8UC3」で勝負!

<実行結果2:CV_8UC3>

動いたけど、ゴミはまだ残っています。そして、実行結果1と比べて少しカラフルになりました。ついでなのでCV_8UC4も実行して見ます。

<実行結果4>

おお!背景の「黒」が消えた!!ついでだから他のものも。。。

【補足】上記の「ソース」の赤い字の部分のみを変更して実行しています。

<実行結果5:CV_8SC1>

<実行結果6:CV_8SC3>

<実行結果7:CV_8SC4>

ここまでやったら、XX4は黒が透明になルようだと推定します。

<実行結果8:CV_16UC3>

おお!綺麗に線が引けた感じがする。。データは下のようになりました。

理由はよくわからないが、8XXだとゴミが入るけど16XXの時はゴミが入らなそうだ。

関連ページ一覧

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  3. Java OpenCv Hello in Java〜OpenCv事始め〜

Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

今までの学習で、OpenCV(JavaCV)でフィルター処理(①)と描画処理(②)ができることがわかりました。

  1. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜 シンプルに画像を表示する
  2. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜 ①
  3. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜 ①
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜 ①
  5. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜 ②

Gitからのプロジェクト取得


イメージファイル(PNG, JPGなど)の中身は数値型の配列になっていることがわかったので、次はそいつらをコントロールする方法を学びます。

<参考サイト>

MatクラスのJavaDoc

OpenCVのチュートリアル

RBGの値と色の表

学習ポイント

  1. 数値型の配列([0, 255, 255, 0, ...])の値はRGBが割り当てられていることを確認
  2. Matクラスでの描画方法(線を引く)

早速実装に入ります。

注意点として、白はデータ上「255」になります。なので白い背景を使用したら全部が「255」になります。

そして、実装するときには以下の手順でやります。

  1. OpenCVのライブラリを読み込む(staticで読み込みます)
  2. white100x100.png(背景)をロードする
  3. 線の開始点、終点を指定する(Point)
  4. Imgproc.line()で描画する

描画メソッドの参考

<実行結果>

<ソース(OpenCVTest5.java>

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んで線を引く
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	// 100x100の白いPNGからのデータを作成する
		Mat src = Imgcodecs.imread(OpenCVTest5.class.getResource("/images/white100x100.png").getPath());
	Point pt1 = new Point(0,0);
	Point pt2 = new Point(100,100);
	Imgproc.line(src, pt1, pt2, new Scalar(240, 255, 240), 4);

	System.out.println(src.dump());
	// 自作のJFrame拡張クラス
	new ViewFrame(src);
}

Imageデータを編集(描画)してから、表示に使用しているViewFrameクラスはjavax.swingパッケージ(Swing)を使用しています。

<自分で試す手順>

  1. Eclipseをセットアップする
  2. 関連ページ一覧のOpenCV(JavaCV)のセットアップを行う
  3. Gitから作成したソース、リソースをダウンロード
  4. Eclipseでプログラムを実行する

関連ページ一覧に補足になるような記事があります。

関連ページ一覧

Eclipse セットアップ

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

OpenCv

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜
  7. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  8. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜
  9. Java OpenCV Lv6 〜Matクラスで背景から作成してみる〜
  10. Java OpenCV Lv7 〜MatクラスでEllipseしてみる〜
  11. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「足し算」(cvAdd)〜
  12. Java OpenCV Lv9 〜画像編集「引き算」(cvSubtract)〜
  13. Java OpenCV Lv9 〜画像の掛け算〜
  14. Java OpenCV Lv10 〜行列演算Mat#submat()〜
  15. Java OpenCv Lv10〜画像の平均値をだす〜

Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜

Javaでクロス!モンハンじゃないよ?

イントロダクション

今回はPNGファイルの中身をのぞいて、プログラムで線を引く描画処理をしてみます。今までやってきたことは下のリンク参照で。。。

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜

しかし、画像がぼやけた感じになったのはわかったのですが、処理としては何をしているのかいまいちわかりませんでした。

なので、今回は画像の中身をみてみようと思います。

今回のポイント

  1. 画像データはどんなものなのか?
  2. 画像のデータを操作するということは、何をすることか?
  3. 色はどんなデータ?

今回使用するイメージ(アイコン)ファイルは下のようなものです。

一発目のイメージファイル

<likeEye.png>: 10 x 10

そして、下のようなコードをみてください

package jp.zenryoku.opencv;

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

import jp.zenryoku.opencv.view.ViewFrame;

/**
 * OpenCVで平滑化処理を行う。
 * 
 * @author takunoji
 * 2018/11/22
 */
public class OpenCVTest4 {

	static {
		// OpenCVのライブラリをロードする
		// static {~}はMainメソッドの開始前に起動する、起動するプログラムで1つ定義可能
		System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
	}
	/**
	 * メインメソッド、書き方は決まっている。
	 * イメージファイルを読み込んでぼかす Imgproc.blur()
	 * 
	 * @param argsプログラム引数
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// ファイルの読み込み
		Mat src = Imgcodecs.imread(
				OpenCVTest4.class.getClass().getResource("/images/likeEye.png").getPath());
		System.out.println(src.dump());
// OpenCVTest3の一部をコメントアウト
//		// 出力用変数
//		Mat dst = new Mat();
//		// ブラーする、種知力用の変数に値をセットする→「参照渡し」
//		//Imgproc.blur(mat, source, new Size(2.0,2.0));
//		// 中央値フィルタ
//		Imgproc.medianBlur(src, dst, 7);
//		// 自作のJFrame拡張クラス
//		new ViewFrame(dst);
	}
}

前回のコードの一部をコメントアウトして、Matクラスのメソッドで読み込んだPNGファイルの中身をコンソール出力します。結果は下に

[  0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255]

上の結果を見てみると、「;」で区切られた配列が10個あります。そして1行の配列長が30になっています。

二発目のイメージファイル

一発目のイメージファイルに線を一本引いてそれを表示したものです。




キャプチャーしたものを加工したので少し変ですが。。。一発目と同じ<10 x 10>のイメージです。

そして、中身のデータは以下。

[ 30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255, 255, 255, 255;
   0,   0,   0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40, 255, 255, 255;
 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,  30,  30,  40]

初めの2個だけ赤い文字にしました。ちなにみ初めのソースと違う部分は以下の赤い字の部分。

今日の学習ポイント

// ファイルの読み込み
Mat src = Imgcodecs.imread(
	OpenCVTest4.class.getClass().getResource("/images/likeEye.png").getPath());
Point pt1 = new Point(0,0);
Point pt2 = new Point(10,10);
Imgproc.line(src, pt1, pt2, new Scalar(30, 30, 40));

System.out.println(src.dump());

出力した配列の中身は「1px目のR,G,B,2px....」と並んでいるようです。

[ 30, 30, 40, 255, 255, 255, 。。。

あと、線を引くときは「Imgproc.line()」を使用すれば良いことがわかりました。

ソースコードはGITからダウンロードできます。

余談

白い色は「255」で黒は「0」になっています。サンプルの画像とデータです。

関連ページ一覧

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜

イントロダクション

前回、OpenCVを使ってイメージファイルから、文字列を取得するのを目標にOpenCVを学んできます。文字列を読み込むまでに機械学習も学ぶ(倒す)必要があるのでまずは、目の前の敵を倒します。今日の敵は「中央値フィルタ」

参考サイトはこちらです。そしてJavaDocAPI

実装

前回作成したコードの1行を変えるだけで実装は完了します。

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んでぼかす Imgproc.blur()
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	// ファイルの読み込み
	Mat mat = Imgcodecs.imread(
		OpenCVTest2.class.getClass().getResource("/images/Experience.png").getPath());
	// 出力用変数
	Mat source = new Mat();
	// ブラーする、種知力用の変数に値をセットする→「参照渡し」
	//Imgproc.blur(mat, source, new Size(2.0,2.0));
	// 中央値フィルタ
	Imgproc.medianBlur(src, dst, 7);
	// 自作のJFrame拡張クラス
	new ViewFrame(source);
}

上のコード赤字の部分が追加した行です。

<実行結果>



ま塩ノイズのような特異なノイズに対して効果的です.カーネルサイズは奇数でなければいけません

1行変えただけですからね(笑)。

Eclipse セットアップ

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜

イントロダクション

前回、OpenCVを使ってイメージファイルから、文字列を取得するのを目標にOpenCVを学んできます。文字列を読み込むまでに機械学習も学ぶ(倒す)必要があるのでまずは、目の前の敵を倒します。今日の敵は「ガウンシアンブラー?」

参考サイトはこちらです。そしてJavaDocAPI

実装

前回作成したコードの1行を変えるだけで実装は完了します。

/**
 * メインメソッド、書き方は決まっている。
 * イメージファイルを読み込んでぼかす Imgproc.blur()
 * 
 * @param argsプログラム引数
 */
public static void main(String[] args) {
	// ファイルの読み込み
	Mat mat = Imgcodecs.imread(
		OpenCVTest2.class.getClass().getResource("/images/Experience.png").getPath());
	// 出力用変数
	Mat source = new Mat();
	// ブラーする、種知力用の変数に値をセットする→「参照渡し」
	//Imgproc.blur(mat, source, new Size(2.0,2.0));
	// ガウシアンフィルタ
	Imgproc.GaussianBlur(mat, source, new Size(5, 5), 5.0);
	// 自作のJFrame拡張クラス
	new ViewFrame(source);
}

上のコード赤字の部分が追加した行です。

<実行結果>

見た目上、「何が違うの?」って感じですが、ボケ方が中心部と外側でボケ方が違います。

なんでも「注目画素との距離に応じて重みを変えるガウシアンカーネルを採用」するようで、白黒の雑音の除去に適しているようです。

簡単に終わってしまいました。

<余談>


DNSの設定が変わりWordPressにアクセスができなくなった経緯

昨日(2018/11/20)、このサイトにアクセスができなくなりました。

原因は、DNSの名前解決ができなくなっていたためです。

このブログをみてくれている人々にご迷惑をおかけしました。今後もブログを続けていくのでよろしくお願いいたします。

ちなみに、「DNSの名前解決ができなくなっていた」と記載しましたが経緯記載します。

  1. DNSにCNAMEレコードを追加
  2. 携帯で「zenryokuservice.com/wp」へのアクセスができなくなった
  3. 携帯で「takunoji.minim.ne.jp/wp」へのアクセスはできたが表示がいつもと違う
  4. 原因を探すが、わからないのでDNSプロバイダにログイン
  5. ネームサーバの名前が別のものに変わっていた

ここまでがブログにアクセスできなくなっていた原因でした。

Eclipse セットアップ

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

JavaDoc(クラスの使い方)

  1. JavaDoc 読解 〜 Filesクラス 〜
  2. Java Doc読解 BufferedReader
  3. Java Doc 読解〜BufferedWriter〜

OpenCv

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜
  7. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  8. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜

Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜

イントロダクション

前回は、Java Swingを使用してイメージファイルを表示しました。

次は、画像を加工して表示します。

参考サイトはこちらです。そしてJavaDocAPI

平滑化処理

<実行結果>

左のほうがSwingで表示したものです。ぼやけています。

Imgproc.blur(mat, source, new Size(10.0,10.0));

上の部分でぼやかしているのですが、いまいち理解できません。

Imgproc.blur(mat, source, new Size(2.0,2.0));

でやってみます。

Sizeの値が違うと、ボケ方も変わります。。。要するにSizeの値でボケ具合を調節できるということか。。。



次は、「ガウス〜」の処理をやります。

Eclipse セットアップ

  1. Java Install Eclipse〜開発ツールのインストール〜
  2. TensorFlow C++環境〜EclipseにCDTをインストール〜
  3. Setup OpenGL with Java〜JOGLを使う準備 for Eclipse〜
  4. Eclipse Meven 開発手順〜プロジェクトの作成〜
  5. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)

 

OpenCv

  1. Java OpenCV 環境セットアップ(on Mac)
  2. Java OpenCv Lv1 〜入門: 写真の表示〜
  3. Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜
  4. Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜
  5. Java OpenCV Lv3 〜画像にガウシアンフィルタ(GaussianBlur())〜
  6. Java OpenCV Lv3 〜画像に中央値フィルタ(medianBlur())〜
  7. Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜
  8. Java OpenCV Lv5 〜Matクラスで描画処理〜