java图像识别出距离_java图像处理之倒角距离变换

图像处理中的倒角距离变换(Chamfer Distance Transform)在对象匹配识别中经常用到&＃xff0c;算法基本上是基于3x3的窗口来生成每个像素的距离值&＃xff0c;分为两步完成距离变换&＃xff0c;第一步从左上角开始&＃xff0c;从左向右、从上到下移动窗口扫描每个像素&＃xff0c;检测在中心像素x的周围0、1、2、3四个像素&＃xff0c;保存最小距离与位置作为结果&＃xff0c;图示如下&＃xff1a;

第二步从底向上、从右向左&＃xff0c;对每个像素&＃xff0c;检测相邻像素4、5、6、7保存最小距离与位置作为结果&＃xff0c;如图示所&＃xff1a;

完成这两步以后&＃xff0c;得到的结果输出即为倒角距离变换的结果。完整的图像倒角距离变换代码实现可以分为如下几步&＃xff1a;

1.对像素数组进行初始化&＃xff0c;所有背景颜色像素点初始距离为无穷大&＃xff0c;前景像素点距离为0

2.开始倒角距离变换中的第一步&＃xff0c;并保存结果

3.基于第一步结果完成倒角距离变换中的第二步

4.根据距离变换结果显示所有不同灰度值&＃xff0c;形成图像

最终结果显示如下(左边表示原图、右边表示CDT之后结果)

完整的二值图像倒角距离变换的源代码如下&＃xff1a;

package com.gloomyfish.image.transform;

import java.awt.Color;

import java.awt.image.BufferedImage;

import java.util.Arrays;

import com.gloomyfish.filter.study.AbstractBufferedImageOp;

public class CDTFilter extends AbstractBufferedImageOp {

private float[] dis; // nn-distances

private int[] pos; // nn-positions, 32 bit index

private Color bakcgroundColor;

public CDTFilter(Color bgColor)

{

this.bakcgroundColor &＃61; bgColor;

}

&＃64;Override

public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {

int width &＃61; src.getWidth();

int height &＃61; src.getHeight();

if (dest &＃61;&＃61; null)

dest &＃61; createCompatibleDestImage(src, null);

int[] inPixels &＃61; new int[width * height];

pos &＃61; new int[width * height];

dis &＃61; new float[width * height];

src.getRGB(0, 0, width, height, inPixels, 0, width);

// 随机生成距离变换点

int index &＃61; 0;

Arrays.fill(dis, Float.MAX_VALUE);

int numOfFC &＃61; 0;

for (int row &＃61; 0; row

for (int col &＃61; 0; col

index &＃61; row * width &＃43; col;

if (inPixels[index] !&＃61; bakcgroundColor.getRGB()) {

dis[index] &＃61; 0;

pos[index] &＃61; index;

numOfFC&＃43;&＃43;;

}

}

}

final float d1 &＃61; 1;

final float d2 &＃61; (float) Math.sqrt(d1 * d1 &＃43; d1 * d1);

System.out.println(numOfFC);

float nd, nd_tmp;

int i, in, cols, rows, nearestPixel;

// 1 2 3

// 0 i 4

// 7 6 5

// first pass: forward -> L->R, T-B

for (rows &＃61; 1; rows

for (cols &＃61; 1; cols

i &＃61; rows * width &＃43; cols;

nd &＃61; dis[i];

nearestPixel &＃61; pos[i];

if (nd !&＃61; 0) { // skip background pixels

in &＃61; i;

in &＃43;&＃61; -1; // 0

if ((nd_tmp &＃61; d1 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; -width; // 1

if ((nd_tmp &＃61; d2 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; &＃43;1; // 2

if ((nd_tmp &＃61; d1 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; &＃43;1; // 3

if ((nd_tmp &＃61; d2 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

dis[i] &＃61; nd;

pos[i] &＃61; nearestPixel;

}

}

}

// second pass: backwards -> R->L, B-T

// exactly same as first pass, just in the reverse direction

for (rows &＃61; height - 2; rows >&＃61; 1; rows--) {

for (cols &＃61; width - 2; cols >&＃61; 1; cols--) {

i &＃61; rows * width &＃43; cols;

nd &＃61; dis[i];

nearestPixel &＃61; pos[i];

if (nd !&＃61; 0) {

in &＃61; i;

in &＃43;&＃61; &＃43;1; // 4

if ((nd_tmp &＃61; d1 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; &＃43;width; // 5

if ((nd_tmp &＃61; d2 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; -1; // 6

if ((nd_tmp &＃61; d1 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

in &＃43;&＃61; -1; // 7

if ((nd_tmp &＃61; d2 &＃43; dis[in])

nd &＃61; nd_tmp;

nearestPixel &＃61; pos[in];

}

dis[i] &＃61; nd;

pos[i] &＃61; nearestPixel;

}

}

}

for (int row &＃61; 0; row

for (int col &＃61; 0; col

index &＃61; row * width &＃43; col;

if (Float.MAX_VALUE !&＃61; dis[index]) {

int gray &＃61; clamp((int) (dis[index]));

inPixels[index] &＃61; (255 <<24) | (gray <<16) | (gray <<8)

| gray;

}

}

}

setRGB(dest, 0, 0, width, height, inPixels);

return dest;

}

private int clamp(int i) {

return i > 255 ? 255 : (i <0 ? 0 : i);

}

}

以上就是本文的全部内容&＃xff0c;希望对大家的学习有所帮助&＃xff0c;也希望大家多多支持脚本之家。