Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜

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。。。

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

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

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」

平滑化
ガウシアンフィルタ
中央値フィルタ(今回)

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

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？」

平滑化
ガウシアンフィルタ(今回)
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));
	// 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。

DNSにCNAMEレコードを追加
携帯で「zenryokuservice.com/wp」へのアクセスができなくなった
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
原因を探すが、わからないのでDNSプロバイダにログイン
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

JavaDoc(クラスの使い方)

OpenCv

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

OpenCv

Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜

インントロダクション

今までJavaFXだとか、根深いビデオキャプチャの問題があるとかやってきましたが。。。

OpenCVを学ぶのにそんなのはほっといても良いことに気がつきました。

単純に画像を表示できればOK!

参考サイト

https://www.tutorialspoint.com/opencv/opencv_gui.htm

<今までこんなことをやってきました。(OpenCV編)>

Eclipse セットアップ

OpenCV

<実行結果>

<実装したコードにコメント>

<作成したコード>

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.MatOfByte;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

/**
 * @author takunoji
 *
 * 2018/11/18
 */
public class TrainOpenCV {
	static {
		// OpenCVライグラリ
		System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
	}
	public static void main(String[] args) {
		Mat image = Imgcodecs.imread(TrainOpenCV.class.getClass().getResource("/images/Experience.png").getPath());
		MatOfByte bytes = new MatOfByte();
		Imgcodecs.imencode(".png", image, bytes);
		byte[] b = bytes.toArray();
		InputStream in = new ByteArrayInputStream(b);
		BufferedImage buf = null;
		try {
			buf = ImageIO.read(in);
		} catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// Create Swing Compoenent
		JFrame frame = new JFrame("Show Image");
		frame.getContentPane().add(new JLabel(new ImageIcon(buf)));
		frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		frame.pack();
		frame.setVisible(true);
	}
}

明日から、こっちのコードでOpenCVの仕組みを学んでいこうと思います。

お疲れ様でした。

カテゴリー: OpenCV

Java OpenCV Lv4 〜画像の中身をみてみる〜

イントロダクション

今回のポイント

一発目のイメージファイル

二発目のイメージファイル

今日の学習ポイント

ソースコードはGITからダウンロードできます。

余談

関連ページ一覧

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

イントロダクション

実装

Eclipse セットアップ

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

実装

＜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

Eclipse セットアップ

JavaDoc(クラスの使い方)

OpenCv

Java OpenCV Lv3 〜画像の平滑化(smooth())〜

イントロダクション

平滑化処理

Eclipse セットアップ

OpenCv

Java OpenCV Lv2 〜画像を表示する〜

インントロダクション

単純に画像を表示できればOK!

Eclipse セットアップ

OpenCV