OpenCV - GUI

在前面的章节中，我们讨论了如何使用 OpenCV Java 库读取和保存图像。除此之外，我们还可以使用 AWT/Swings 和 JavaFX 等 GUI 库在单独的窗口中显示加载的图像。

将 Mat 转换为缓冲图像

要读取图像，我们使用方法 imread()。此方法以 Matrix 的形式返回读取的图像。但是，要将此图像与 GUI 库（AWT/Swings 和 JavaFX）一起使用，应将其转换为 java.awt.image.BufferedImage 包的 BufferedImage 类的对象。

以下是将 OpenCV 的 Mat 对象转换为 BufferedImage 对象的步骤。

步骤 1：将 Mat 编码为 MatOfByte

首先，您需要将矩阵转换为字节矩阵。您可以使用 Imgcodecs 类的方法 imencode() 来完成此操作。以下是此方法的语法。

imencode(ext, image, matOfByte);

此方法接受以下参数 −

• Ext − 指定图像格式的字符串参数（.jpg、.png 等）

• image − 图像的 Mat 对象

• matOfByte − MatOfByte 类的空对象

使用此方法对图像进行编码，如下所示。

//读取图像
Mat image = Imgcodecs.imread(file);

//实例化一个空的 MatOfByte 类
MatOfByte matOfByte = new MatOfByte();

//将 Mat 对象转换为 MatOfByte
Imgcodecs.imencode(".jpg", image, matOfByte);

步骤 2：将 MatOfByte 对象转换为字节数组

使用方法 toArray() 将 MatOfByte 对象转换为字节数组。

byte[] byteArray = matOfByte.toArray();

步骤 3：准备 InputStream 对象

通过将上一步中创建的字节数组传递给 ByteArrayInputStream 类的构造函数来准备 InputStream 对象。

//准备 InputStream 对象
InputStream in = new ByteArrayInputStream(byteArray);

步骤 4：准备 InputStream 对象

将上一步中创建的 Input Stream 对象传递给 ImageIO 类的 read() 方法。这将返回一个 BufferedImage 对象。

//准备 BufferedImage
BufferedImage bufImage = ImageIO.read(in);

使用 AWT/Swings 显示图像

要使用 AWT/Swings 框架显示图像，首先使用 imread() 方法读取图像，并按照上述步骤将其转换为 BufferedImage。

然后实例化 JFrame 类，并将创建的缓冲图像添加到 JFrame 的 ContentPane，如下所示 −

//实例化 JFrame
JFrame frame = new JFrame();

//将内容设置为 JFrame
frame.getContentPane().add(new JLabel(new ImageIcon(bufImage)));
frame.pack();
frame.setVisible(true);

示例

以下程序代码展示了如何使用 OpenCV 库读取图像并通过 swing 窗口显示该图像。

import java.awt.image.BufferedImage;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.InputStream;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.MatOfByte;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

public class DisplayingImagesUsingSwings {
   public static void main(String args[]) throws Exception { 
        //加载 OpenCV 核心库
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        
        //从文件中读取图像并将其存储到 Matrix 对象中
        String file = "C:/EXAMPLES/OpenCV/sample.jpg";
        Mat image = Imgcodecs.imread(file);
        
        //对图像进行编码
        MatOfByte matOfByte = new MatOfByte();
        Imgcodecs.imencode(".jpg", image, matOfByte);
        
        //将编码后的 Mat 存储在字节数组中
        byte[] byteArray = matOfByte.toArray();
        
        //准备缓冲图像
        InputStream in = new ByteArrayInputStream(byteArray);
        BufferedImage bufImage = ImageIO.read(in);
        
        //实例化 JFrame
        JFrame frame = new JFrame();
        
        //将内容设置为 JFrame
        frame.getContentPane().add(new JLabel(new ImageIcon(bufImage)));
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
        
        System.out.println("图像已加载");   
   } 
}

执行上述程序后，你将获得以下输出 −

Image Loaded

除此之外，您还可以看到一个显示已加载图像的窗口，如下所示 −

使用 JavaFX 显示图像

要使用 JavaFX 显示图像，首先，使用 imread() 方法读取图像并将其转换为 BufferedImage。然后，将 BufferedImage 转换为 WritableImage，如下所示。

WritableImage writableImage = SwingFXUtils.toFXImage(bufImage, null);

将此 WritableImage 对象传递给 ImageView 类的构造函数。

ImageView imageView = new ImageView(writableImage);

示例

以下程序代码显示如何使用 OpenCV 库通过 JavaFX 窗口 读取 图像并 显示 它。

import java.awt.image.BufferedImage;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;

import javax.imageio.ImageIO;

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.MatOfByte;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

public class DisplayingImagesJavaFX extends Application {
   @Override 
   public void start(Stage stage) throws IOException {   
        WritableImage writableImage = loadImage();
        
        //设置图像视图
        ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
        
        //设置图像的位置
        imageView.setX(50);
        imageView.setY(25);
        
        //设置图像视图的适合高度和宽度
        imageView.setFitHeight(400);
        imageView.setFitWidth(500);
        
        //设置图像视图的保留比例
        imageView.setPreserveRatio(true);
        
        //创建一个 Group 对象
        Group root = new Group(imageView);
        
        //创建一个 scene 对象
        Scene scene = new Scene(root, 600, 400);
        
        //设置 Stage 的标题
        stage.setTitle("Loading an image");
        
        //将场景添加到舞台
        stage.setScene(scene);
        
        //显示舞台内容
        stage.show();
   } 
   public WritableImage loadImage() throws IOException {
        //加载 OpenCV 核心库
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        
        //从文件中读取图像并将其存储到 Matrix 对象中
        String file ="C:/EXAMPLES/OpenCV/sample.jpg";
        Mat image = Imgcodecs.imread(file);
        
        //对图像进行编码
        MatOfByte matOfByte = new MatOfByte();
        Imgcodecs.imencode(".jpg", image, matOfByte);
        
        //将编码后的 Mat 存储在字节数组中
        byte[] byteArray = matOfByte.toArray();
        
        //显示图像
        InputStream in = new ByteArrayInputStream(byteArray);
        BufferedImage bufImage = ImageIO.read(in);
        
        System.out.println("Image Loaded");
        WritableImage writableImage = SwingFXUtils.toFXImage(bufImage, null);
        return writableImage; 
   }
   public static void main(String args[]) {
      launch(args); 
   } 
}

执行上述程序后，你将获得以下输出 −

Image Loaded

除此之外，您还可以看到一个显示已加载图像的窗口，如下所示 −