java - 图像减法的错误结果

Question

我想逐个像素地减去两个图像以检查它们的相似程度。图像具有相同的大小，一个稍暗，除了亮度之外，它们没有区别。但是我在结果中得到了那些小点。我减去那两个图像了吗？都是bmp文件。

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;   
import javax.imageio.ImageIO;

public class Main2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int[][][] ch = new int[4][4][4];
        BufferedImage image1 = ImageIO.read(new File("1.bmp"));
        BufferedImage image2 = ImageIO.read(new File("2.bmp"));
        BufferedImage image3 = new BufferedImage(image1.getWidth(), image1.getHeight(), image1.getType());
        int color;
        for(int x = 0; x < image1.getWidth(); x++)
            for(int y = 0; y < image1.getHeight(); y++) {
                color = Math.abs(image2.getRGB(x, y) - image1.getRGB(x, y));                
                image3.setRGB(x, y, color);
            }
        ImageIO.write(image3, "bmp",  new File("image.bmp"));


    }
}

图片 1

图 2

结果

Answer 1

这里的问题是你不能直接减去颜色。每个像素由一个 int 值表示。此 int 值由 4 个字节组成。这4个字节代表ARGB的颜色分量，其中

A = Alpha
R = Red
G = Green
B = Blue

(Alpha是像素的不透明度，在BMP图片中总是255(即最大值)。

因此，一个像素可以表示为

(255, 0, 254, 0)

当你从这个像素中减去另一个像素时，比如 (255, 0, 255, 0)，那么第三个字节将下溢:它将变为 -1。但由于这是 ONE 整数的一部分，因此生成的颜色将类似于

(255, 0, 254, 0) - 
(255, 0, 255, 0) = 
(255, 255, 255, 0)

因此，与您在这种情况下的预期相去甚远。

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关键是您必须将颜色拆分为 A、R、G 和 B 分量，并对这些分量执行计算。在最一般的形式中，它可以像这样实现:

int argb0 = image0.getRGB(x, y);
int argb1 = image1.getRGB(x, y);

int a0 = (argb0 >> 24) & 0xFF;
int r0 = (argb0 >> 16) & 0xFF;
int g0 = (argb0 >>  8) & 0xFF;
int b0 = (argb0      ) & 0xFF;

int a1 = (argb1 >> 24) & 0xFF;
int r1 = (argb1 >> 16) & 0xFF;
int g1 = (argb1 >>  8) & 0xFF;
int b1 = (argb1      ) & 0xFF;

int aDiff = Math.abs(a1 - a0);
int rDiff = Math.abs(r1 - r0);
int gDiff = Math.abs(g1 - g0);
int bDiff = Math.abs(b1 - b0);

int diff = 
    (aDiff << 24) | (rDiff << 16) | (gDiff << 8) | bDiff;
result.setRGB(x, y, diff);

由于这些是灰度图像，此处进行的计算有些多余:对于灰度图像，R、G 和 B 分量始终相等。由于不透明度始终为 255，因此不必在此处明确处理。因此，对于您的特定情况，将其简化为

就足够了

int argb0 = image0.getRGB(x, y);
int argb1 = image1.getRGB(x, y);

// Here the 'b' stands for 'blue' as well
// as for 'brightness' :-)
int b0 = argb0 & 0xFF;
int b1 = argb1 & 0xFF;
int bDiff = Math.abs(b1 - b0);

int diff = 
    (255 << 24) | (bDiff << 16) | (bDiff << 8) | bDiff;
result.setRGB(x, y, diff);