Java 中的图像处理 - 图像比较

2025年1月7日 | 阅读 4 分钟

它拥有许多用于图像处理的库和工具，例如 BufferedImage、Graphics2D 和 java.awt 包，它们可以无限期地帮助进行图像编辑，提供如编辑、修改和比较图像等功能。这些库使任何开发人员都能高效地在其 Java 应用程序中操作图形。

在 Java 中比较两个图像

为了比较两个图像，我们需要经历几个步骤。这些步骤包括加载图像、分析像素数据，最后检查它们是否相同或不同。下面是关于在 Java 中比较两个图像的过程的详细步骤。

步骤 1：加载图像

首先，我们应该使用 BufferedImage 类将图像加载到内存中。必须导入 BufferedImage 和 ImageIO 类。这个 ImageIO 类接受 PNG、JPEG 和 BMP 格式的图片。

 
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import javax.imageio.ImageIO;
public class ImageComparison {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            BufferedImage img1 = ImageIO.read(new File("image1.jpg"));
            BufferedImage img2 = ImageIO.read(new File("image2.jpg"));

            // Continue with image comparison
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}   

步骤 2：检查图像尺寸

在比较像素数据之前，应检查两个图像的分辨率是否相同。否则，这些图像不能被认为是完美的。

 
if (img1.getWidth() == img2.getWidth() && img1.getHeight() == img2.getHeight()) {
    // Proceed with pixel-by-pixel comparison
} else {
    System.out.println("Images have different dimensions.");
}   

步骤 3：比较像素数据

图像比较是通过遍历两个图像中的每个像素并比较它们的 RGB 值来完成的。如果像素不同，则意味着图像不同。

 
boolean areIdentical = true;
for (int y = 0; y < img1.getHeight(); y++) {
    for (int x = 0; x < img1.getWidth(); x++) {
        int pixel1 = img1.getRGB(x, y);
        int pixel2 = img2.getRGB(x, y);
        if (pixel1 != pixel2) {
            areIdentical = false;
            break;
        }
    }
    if (!areIdentical) break;
}
if (areIdentical) {
    System.out.println("The images are identical.");
} else {
    System.out.println("The images are different.");
}   

步骤 4：突出显示差异

有时，强调两张图片之间的差异可能是有益的。这可以通过另一张图像来完成，该图像以对比色标记像素。

 
BufferedImage diffImage = new BufferedImage(img1.getWidth(), img1.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
for (int y = 0; y < img1.getHeight(); y++) {
    for (int x = 0; x < img1.getWidth(); x++) {
        int pixel1 = img1.getRGB(x, y);
        int pixel2 = img2.getRGB(x, y);
        if (pixel1 != pixel2) {
            diffImage.setRGB(x, y, 0xFF0000); // Mark difference with red color
        } else {
            diffImage.setRGB(x, y, pixel1); // Copy original pixel
        }
    }
}
try {
    ImageIO.write(diffImage, "png", new File("diff.png"));
    System.out.println("Difference image created: diff.png");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}   

以下是使用比较两个图像的技术并生成一个 DIFF 图像的代码组合，其中所有差异都以红色突出显示。

文件名：ImageComparison.java

 
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import javax.imageio.ImageIO;
public class ImageComparison {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // Load the images
            BufferedImage img1 = ImageIO.read(new File("C:\\Users\\deeks\\OneDrive\\Pictures\\Screenshots\\green_image.png"));
            BufferedImage img2 = ImageIO.read(new File("C:\\Users\\deeks\\OneDrive\\Pictures\\Screenshots\\red_image.png"));
            // Check if images have the same dimensions
            if (img1.getWidth() != img2.getWidth() || img1.getHeight() != img2.getHeight()) {
                System.out.println("Images have different dimensions and cannot be compared.");
                return;
            }
            // Initialize a flag to check if images are identical
            boolean areIdentical = true;
            // Create a new image to store differences
            BufferedImage diffImage = new BufferedImage(img1.getWidth(), img1.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            // Compare images pixel by pixel
            for (int y = 0; y < img1.getHeight(); y++) {
                for (int x = 0; x < img1.getWidth(); x++) {
                    int pixel1 = img1.getRGB(x, y);
                    int pixel2 = img2.getRGB(x, y);
                    if (pixel1 != pixel2) {
                        areIdentical = false;
                        diffImage.setRGB(x, y, 0xFF0000); // Mark difference with red color
                    } else {
                        diffImage.setRGB(x, y, pixel1); // Copy original pixel
                    }
                }
            }
            if (areIdentical) {
                System.out.println("The images are identical.");
            } else {
                System.out.println("The images are different.");
            }
            // Save the difference image
            File outputfile = new File("C:\\Users\\deeks\\OneDrive\\Pictures\\Screenshots\\diff.png");
            ImageIO.write(diffImage, "png", outputfile);
            System.out.println("Difference image saved as diff.png");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}  

输入图像

图像 1

Image Processing in Java-Comparison of Two Images

图像 2

输出

 
C:\Users\deeks\OneDrive\Desktop\java>javac ImageComparison.java
C:\Users\deeks\OneDrive\Desktop\java>java ImageComparison
The images are different.
Difference image saved as diff.png

输出图像

代码如何工作？

加载图像：使用 ImageIO.read() 方法加载图像，为每个图像加载 BufferedImage 对象。

尺寸检查：检查两个图像的尺寸是否匹配，并可以逐像素进行比较。如果尺寸不同，程序将退出。

像素比较：使用嵌套循环遍历图像中的每个像素。比较对应像素的 RGB 值。

突出显示差异：如果像素不同，则将 diffImage 中对应的像素设置为红色 (0xFF0000)。如果像素相同，则复制原始像素值。

输出：输出将根据图片显示。

结论

Java 本身就是图形库的强大集合，因此它是比较图形的一个有吸引力的选择。本节讨论的过程允许我们逐像素地比较两个图像。可以比较两个不同的图像，并创建对比度，从而突出显示差异。

此外，该解决方案还可以轻松扩展到更复杂的图像处理任务，例如特征检测、图像滤波以及更高级的比较方法，同时考虑旋转、缩放以及此类图像中的噪声控制。

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