Java 中的图像处理：彩色图像到负片图像的转换

2025 年 1 月 7 日 | 阅读 3 分钟

图像处理是一种对图像执行操作以增强图像或提取有用信息的技朧。图像处理中的一个常见任务是将彩色图像转换为负像。在本节中，我们将探讨如何使用 Java 实现这一点。

什么是负像？

负像是对正像的完全反转。在负像中，每个颜色的强度值都从最大值中减去，从而产生反转的色彩效果。对于彩色图像，这意味着反转 RGB 值。

对于 8 位图像（其中每个颜色通道的值范围从 0 到 255）

颜色分量的负值可以计算为 255−当前颜色值。

使用的工具和库

要在 Java 中执行图像处理，我们将使用以下工具：

Java 开发工具包 (JDK)：确保已安装 JDK。
Java AWT (Abstract Window Toolkit)：提供核心图形用户界面 (GUI) 类。
javax.imageio.ImageIO：一个 Java I/O 扩展，用于读取和写入各种格式的图像。

实施

文件名：NegativeImage.java

 
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;
public class NegativeImage {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // Load the image
            File input = new File("C:\\Users\\deeks\\OneDrive\\Pictures\\Screenshots\\java image.jpg");
            BufferedImage image = ImageIO.read(input);
            // Convert to negative
            BufferedImage negativeImage = convertToNegative(image);
            // Save the negative image
            File output = new File("negative_image.jpg");
            ImageIO.write(negativeImage, "jpg", output);
            System.out.println("Conversion to negative completed.");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
    private static BufferedImage convertToNegative(BufferedImage image) {
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        BufferedImage negative = new BufferedImage(width, height, image.getType());
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                int p = image.getRGB(x, y);
                // Extract color components
                int a = (p >> 24) & 0xff;
                int r = (p >> 16) & 0xff;
                int g = (p >> 8) & 0xff;
                int b = p & 0xff;
                // Invert colors
                r = 255 - r;
                g = 255 - g;
                b = 255 - b;
                // Reassemble the color
                p = (a << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
                negative.setRGB(x, y, p);
            }
        }
        return negative;
    }
}   

输入图像

Image Processing in Java: Colored Image to Negative Image Conversion

输出

 
Conversion to negative completed.

输出图像

解释

加载图像：ImageIO.read() 方法从指定文件读取图像。

转换为负像：convertToNegative() 方法遍历图像的每个像素，提取 ARGB（Alpha、Red、Green、Blue）分量，反转 RGB 值，并将新的 RGB 值设置到结果图像的像素中。

保存图像：ImageIO.write() 方法将负像写入文件。

结论

将彩色图像转换为负像是非常直接的图像处理任务，可以使用 Java 的内置库来完成。这个基本理解可以作为更高级图像处理技术的基础。祝你编码愉快！

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