用Java对彩色图片进行灰度变换
2024年03月13日
我们在网页设计过程中，有时为了模拟单色VGA的显示效果或为了进行某种形象的夸张设计，而将彩色图形画面变为黑白显示，这就需要使用彩色到黑白的灰度变换技术。灰度变换的算法其实很简单，只要提取每个象素点的红、绿、蓝三原色，然后根据公式：灰度值=红色亮度值*30%+绿色亮度值*59%+蓝色亮度值*11%，计算出一个灰度值，并将其作为红，绿，蓝三原色的新值重新写回显存即可。
具体步骤如下：
一，调用Graphics对象的drawImage()方法，在applet中显示出一幅名为TEST.JPG的彩色图象，drawImage()的调用形式为：g.drawImage(name,x,y,width,heigth,this)。
二，定义一个数组存放这幅彩色图像的RGB值，数组大小就是图像的象素个数。使用PixelGrabber()获取每个象素点的RGB值。
三，使用灰度变换公式计算出每个象素点的灰度值，并将其作为新的RGB值存放回数组中，再调用createImage()方法构造出新的黑白图象。
四，显示出该黑白图片。为了防止变换过程中的闪烁现象，
程序中还使用了双缓冲技术，即先在虚屏中画好图象，再一
次性的显示出来。
程序中使用鼠标来控制彩色到黑白的变换。
灰度变换的tt4.java源程序如下所示：
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
public class tt4 extends Applet
{
Image art,Buf;
int onced=0;
boolean is_color=true;
Graphics Bufg;//使用双缓冲区技术抑制闪烁；
Dimension xy=null;
public void init()
{art=getImage(getDocumentBase(),"test.jpg");
resize(640,480);//装入图片；
}
public void paint(Graphics g)
{if(onced==0)
//如果是第一次装入图片，则直接显示；
{g.drawImage(art,0,0,this);
}
if((onced==1)||(onced==2))
//如果正在进行灰度变换，则提示等待；
{g.setColor(new Color(255,200,0));
g.drawString("running!",1,30);
}
if(onced==3)
//如果灰度变换完毕，则显示结果；
{if(is_color)g.drawImage(Buf,0,0,this);
else g.drawImage(art,0,0,this);
is_color=!is_color;//在彩色与黑白之间变化；
}
}
public boolean mouseDown(Event evt,int x,int y)
{if(onced==0)
{onced=1;
}
repaint();//用鼠标触发事件；
return true;
}
public boolean mouseUp(Event evt,int x,int y)
{if(onced==1)
{onced=2;
int wd=art.getWidth(this);//取得图片宽；
int ht=art.getHeight(this);//取得图片高；
GetPixels(art,0,0,wd,ht);//调用灰度变换方法；
}
return true;
}
public void GetPixels(Image img,int x,int y,int w,int h)
{int[]pixels=newint[w*h];
//定义一块内存空间；
int gray;
PixelGrabber pg=new PixelGrabber(img,x,y,w,h,pixels,0,w);
try{pg.grabPixels();
}
catch(InterruptedExceptione)
{System.err.println("interrupted waiting for pixels!");
return;
}
for(intj=0;jw;i++){
gray=(int)(((pixels[w*j+i]>>16)&0xff)*0.3);
gray+=(int)(((pixels[w*j+i]>>8)&0xff)*0.59);
gray+=(int)(((pixels[w*j+i])&0xff)*0.11);
//由红，绿，蓝值得到灰度值；
pixels[w*j+i]=(255<<24)|(gray<<16)|(gray<<8)|gray;
}
}
Image pic=createImage(new MemoryImageSource(w,h,pixels,0,w));
Bufg.drawImage(pic,0,0,this);//显示黑白图片；
onced=3;
repaint();
}
public void update(Graphics g)
{if(xy==null)
{xy=this.size();
Buf=createImage(xy.width,xy.height);
Bufg=Buf.getGraphics();
}
paint(g);//修改update方法，避免闪烁；
}
}
将源程序编译后得到tt4.class文件，利用Java Applet Wizard自动生成的HTML文件(tt4.html)，就可在浏览器中欣赏它的效果了。
包含applet的HTML文件如下所示：
<html>
<head>
<title>对彩色图片进行灰度变换</title>
</head>
<body>
<p align="center"><applet
code=tt4.class
name=tt4
width=250
height=188>
</applet>
</body>
</html>
其中参数width和height就是待变换图片的宽与高。如果要更换图片，请将待换图片改名为test.jpg。
运行时，单击鼠标左键就可将彩色图片变换成黑白图片，再单击一下鼠标左键又可还原为彩色图象。本程序在Windows95、Visual J++1.1、IE4.0环境下运行通过。
