2023.05.04
画像処理
RGBの平均値
元の画像
全画素のRGBの平均値
この処理で、「画像を一色で表したら何色か？」がわかります。
Javaのソースコード
ImageRGB1.java
001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031 032 033 034 035 036 037 038 039 040 041 042 043 044 045 046 047 048 049 050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 060 061 062 063 064 065 066 067 068 069 070 071 072 073 074 075 076 077 078 079 080 081 082 083 084 085 086 087 088 089 090 091
import java.awt.image.BufferedImage; import java.io.File; import javax.imageio.ImageIO; import java.io.IOException; public class ImageRGB1 { public static void main( String[] args ) { // 結果格納フラグ boolean result; // ファイル名 String imgname; // 画像格納クラス BufferedImage img = null; // 入力した引数が１つ以上かを調べる if ( 1 > args.length ) { // 入力した引数が１つ未満の場合、使用方法を表示する System.out.println( "ImageRGB1 [入力画像名]" ); return; } // 入力画像名をimgnameに代入（拡張子省略なし） imgname = args[ 0 ]; try { // imgname(入力画像)を読み込んでimgにセット img = ImageIO.read( new File( imgname ) ); } catch (Exception e) { // imgname(入力画像)の読み込みに失敗したときの処理 e.printStackTrace(); return; } // 画像の色の持ち方をチェック if ( BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR != img.getType() ) { System.out.println( "対応していないカラーモデルです！(" + imgname +")" ); return; } // 画像の色の平均値を計算 int width, height; // 画像サイズを格納 int x, y; // 画素の座標を格納 int color, r, g, b; // 画素の色を格納 int r_ave, g_ave, b_ave; // 全画素のRGBの平均値を格納 long pixnum; // 全画素数を格納 long r_sum, g_sum, b_sum; // 全画素のRGBの合計値を格納 // 画像サイズの取得 width = img.getWidth(); height= img.getHeight(); // 全画素数を計算 pixnum = (long)width * (long)height; if ( 1 > pixnum ) { System.out.println( "画素数が0です！(" + imgname +")" ); return; } // RGB合計値の初期値を0 r_sum = g_sum = b_sum = 0; // 全画素のRGBの合計値を取得 for ( y = 0; y < height; ++ y ) { for ( x = 0; x < width; ++ x ) { // (x,y)の色を取得 color = img.getRGB( x, y ); // 色をr,g,bに分解 r = ( color >> 16 ) & 0xff; g = ( color >> 8 ) & 0xff; b = color & 0xff; // rgbの合計値を計算 r_sum += (long)r; g_sum += (long)g; b_sum += (long)b; } } // 画像全体の画素数で平均する r_ave = (int)( r_sum / pixnum ); g_ave = (int)( g_sum / pixnum ); b_ave = (int)( b_sum / pixnum ); // 結果を出力 System.out.println( "R=" + r_ave ); System.out.println( "G=" + g_ave ); System.out.println( "B=" + b_ave ); } }
実行結果
コンパイル ソースコードが「ANSI」の場合
C:\talavax\javasample>javac -encoding sjis ImageRGB1.java
コンパイル ソースコードが「UTF-8」の場合
C:\talavax\javasample>javac ImageRGB1.java
実行
C:\talavax\javasample>java ImageRGB1 sampleimage001_400x320.jpg
sampleimage001_400x320.jpg
出力結果
R=178 G=113 B=72
Javaソースコードの解説
ここから、ソースコードを詳しく解説していきます。
001 002 003 004
import java.awt.image.BufferedImage; import java.io.File; import javax.imageio.ImageIO; import java.io.IOException;
Javaのクラスライブラリの中から「java.awt.image.BufferedImage」と「java.io.File」と「javax.imageio.ImageIO」と「java.io.IOException」というパッケージにあるクラスを、このプログラム内で使うために記述します。 この記述により、ImageIOクラスとBufferedImageクラスが利用できるようになります。
006
public class ImageRGB1 {
007
public static void main( String[] args ) {
このmainメソッドからプログラムを実行します。
008 009 010 011 012 013
// 結果格納フラグ boolean result; // ファイル名 String imgname; // 画像格納クラス BufferedImage img = null;
015 016 017 018 019 020
// 入力した引数が１つ以上かを調べる if ( 1 > args.length ) { // 入力した引数が１つ未満の場合、使用方法を表示する System.out.println( "ImageRGB1 [入力画像名]" ); return; }
022 023
// 入力画像名をimgnameに代入（拡張子省略なし）
imgname = args[ 0 ];
025 026 027 028 029 030 031 032
try { // imgname(入力画像)を読み込んでimgにセット img = ImageIO.read( new File( imgname ) ); } catch (Exception e) { // imgname(入力画像)の読み込みに失敗したときの処理 e.printStackTrace(); return; }
ImageIO.readメソッド
public static BufferedImage read( File input ) throws IOException
・Fileオブジェクトを復元した結果をBufferedImageに格納します。 パラメータ input : Fileオブジェクト 戻り値 inputを復元したBufferedImageaを返します。
try { ～ } catchは、失敗する可能性がある処理を波括弧で囲み、その処理に失敗したときにcatch { ～ }の波括弧で囲まれた処理を実行するということです。この場合は、JPEGファイル名が不正であったり、存在していなかったり、フォーマットが違っているなどが原因で処理が失敗する可能性があります。処理が失敗するとreturnによってmainメソッドを抜けるようにしています。
034 035 036 037 038
// 画像の色の持ち方をチェック if ( BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR != img.getType() ) { System.out.println( "対応していないカラーモデルです！(" + imgname +")" ); return; }
BufferedImage.getTypeメソッド
public static int getType()
・イメージ型を返します。 パラメータ なし 戻り値 BufferedImage のイメージ型を返します。
040 041 042 043 044 045 046
// 画像の色の平均値を計算 int width, height; // 画像サイズを格納 int x, y; // 画素の座標を格納 int color, r, g, b; // 画素の色を格納 int r_ave, g_ave, b_ave; // 全画素のRGBの平均値を格納 long pixnum; // 全画素数を格納 long r_sum, g_sum, b_sum; // 全画素のRGBの合計値を格納
048 049 050
// 画像サイズの取得
width = img.getWidth();
height= img.getHeight();
052 053 054 055 056 057
// 全画素数を計算 pixnum = (long)width * (long)height; if ( 1 > pixnum ) { System.out.println( "画素数が0です！(" + imgname +")" ); return; }
059 060
// RGB合計値の初期値を0
r_sum = g_sum = b_sum = 0;
062 063 064
// 全画素のRGBの合計値を取得 for ( y = 0; y < height; ++ y ) { for ( x = 0; x < width; ++ x ) {
065 066
// (x,y)の色を取得
color = img.getRGB( x, y );
BufferedImageクラスのgetRGBメソッドで、(x,ｙ)の色を変数colorに代入しています。
BufferedImage.getRGBメソッド
public static int getRGB( int x, int y )
・(x,y)で指定した画像座標の色情報を取得します。 パラメータ x : 画像のx座標(単位ピクセル) y : 画像のy座標(単位ピクセル) 戻り値 (x,y)の色情報
068 069 070 071
// 色をr,g,bに分解
r = ( color >> 16 ) & 0xff;
g = ( color >> 8 ) & 0xff;
b = color & 0xff;
073 074 075 076
// rgbの合計値を計算 r_sum += (long)r; g_sum += (long)g; b_sum += (long)b;
long型の変数r_sum、g_sum、b_sumにそれぞれ取得したr、g、bの値を足しています。
int型の変数r、g、bをlong型の変数に足すために、変数の前に(long)を付けて型をlong型に変えています。(型キャスト)
50,000,000 × 255 = 12,759,000,000
080 081 082 083
// 画像全体の画素数で平均する r_ave = (int)( r_sum / pixnum ); g_ave = (int)( g_sum / pixnum ); b_ave = (int)( b_sum / pixnum );
変数r_sum、g_sum、b_sumをそれぞれ全ピクセルpixnumで割って、RGBの平均値を計算しています。
平均値を格納する変数r_ave、g_ave、b_aveはint型なので、代入の際に(int)を付けてint型に変換しています。(型キャスト)
086 087 088 089
// 結果を出力 System.out.println( "R=" + r_ave ); System.out.println( "G=" + g_ave ); System.out.println( "B=" + b_ave );
以上です。
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