java - 如何在 Java 中读取 PGM 图像？

Question

我觉得我在这里遗漏了一些简单的东西(像往常一样)。

我正在尝试使用 Java 读取 PGM 图像。 Matlab 做得很好——在 Matlab 中输出图像像素(例如，一个小的 32x32 图像)给我这样的结果:

1 0 11 49 94 118 118 106 95 88 85 96 124 143 142 133

My Java reader, however, outputs this:

1 0 11 49 94 118 118 106 95 88 85 96 124 65533 65533 65533 

It seems like pixel values above 127 are filled in with 65533, though it does get some random values incorrect, and even assigns almost the entire bottom row to the value of -1.

Here's the code I'm using:

filePath = 'imagepath.pgm';FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath);BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fileInputStream));// read the header information ...int [][] data2D = new int [picWidth] [picHeight];for (int row = 0; row < picHeight; row++) {  for (int col = 0; col < picWidth; col++) {    data2D[row][col] = bufferedReader.read();    System.out.print(data2D[row][col] + " ");  }  System.out.println();}fileInputStream.close();

Any ideas would be greatly appreciated.

Edit Here are the unsigned PGM values:

     1     0    11    49    94   118   118   106    95    88    85    96   124   143   142   133    30    26    29    57    96   122   125   114   102    94    91   101   127   146   145   136    96    85    70    75   101   128   136   126   111   106   106   112   131   149   153   147   163   147   114    93    99   120   132   123   110   113   124   129   137   154   166   168   215   195   149   105    88    99   114   111   106   123   148   158   160   174   191   197   245   224   173   115    81    82   100   109   117   144   179   194   194   205   222   230   235   217   170   115    78    78   113   117   100    83    80   212   214   226   244   253   178   167   135    93    68    78   123   129   106    77    69   202   204   222   244   255   114   110    92    64    54    81   107   105    83    59    56   182   184   201   222   231    79    80    71    52    55    97    67    55    41    33    42   184   179   181   185   183    62    66    65    52    63   115    29    16    12    17    30   209   197   174   150   132    40    47    52    44    55   109   171   196   188   186   208   229   218   179   136   107    31    38    44    37    43    89   145   167   158   159   191   223   219   179   133   105    48    52    56    51    57    91   128   133   117   120   157   196   200   168   128   105    64    67    70    73    87   114   127   107    79    81   118   159   173   154   123   104    63    67    73    83   107   132   129    91    54    54    88   130   153   146   123   106

The header looks like this:

P5# MatLab PGMWRITE file, saved 27-Jun-200216 16255

Edit #2

Here's the full output to the proof of concept code below:

Skipping unknow token: ""Skipping unknow token: "1^vvj_XU`|���"Skipping unknow token: ""Skipping unknow token: "9`z}rf^[e���`UFKe��~ojjp������r]cx�{nq|������ÕiXcroj{��������sQRdmu��������٪sNNqudSP�����]DN{�jME�����rn\@6QkiS;8�����OPG47aC7)!*�����>BA4?s"Skipping unknow token: ""Skipping unknow token: ""Skipping unknow token: "�Ů��(/4,7m�ļ���ڳ�k"Skipping unknow token: "&,%+Y������۳�i04839[��ux��Ȩ�i@CFIWrkOQv���{h?CISk��[66X���{j"Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException    at java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:838)    at java.util.Scanner.next(Scanner.java:1347)    at Test.main(Test.java:49)

Line 49 referred to in the thrown exception is:

System.out.println(String.format("Skipping unknow token: \"%s\"", scan.next()));

我敢肯定，问题与这些图像文件由 ASCII 文本/数字以及二进制图像数据组成这一事实有关。但是，如果 Java 读取 PNG 没有问题，为什么不支持 PGM？

编辑3

好的，我找到了一个可行的实现...不幸的是，它已被弃用:

  filePath = "imagepath.pgm"
  FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
  DataInputStream dis = new DataInputStream(fileInputStream);
  StreamTokenizer streamTokenizer = new StreamTokenizer(dis);

  // read header text using StreamTokenizer.nextToken()

  data2D = new int [picWidth] [picHeight];
  for (int row = 0; row < picHeight; row++) {
    for (int col = 0; col < picWidth; col++) {
      data2D[row][col] = dis.readUnsignedByte();
      System.out.print(data2D[row][col] + " ");
    }
    System.out.println();
  }

根据 Java 文档，StreamTokenizer(InputStream) 构造函数已弃用，因为 DataInputStream.readLine() 方法无法将原始字节正确转换为字符。但是，它似乎在 header 上的这种特定情况下有效，并且显然适用于随后的二进制图像数据。

不幸的是，它仍然被弃用，并且似乎通过混合 BufferedReader 作为文档建议只会导致 EOFException 在读取 header 并尝试使用 DataInputStream 读取原始字节。仍在寻找解决方案...

Answer 1

您的代码存在的问题是您使用了错误的类从文件中读取原始数据。正如 BufferedReader 文档所说:

public int read() throws IOException

Reads a single character.

Returns: The character read, as an integer in the range 0 to 65535 (0x00-0xffff), or -1 if the end of the stream has been reached

所以每次调用 BufferedReader 的 read() 方法实际上会从输入流中消耗一两个字节(基于字符编码)，这不是你想要的想。这也解释了为什么你会得到很多 -1:流结束的时间比你想象的要早得多。

由于 PGM 包含 ASCII 十进制值，因此很容易使用 Scanner 进行解析类。

这是一段几乎未经测试的代码，它展示了如何读取 PGM 图像并假定:

• 它在魔数(Magic Number)之后包含一个注释(即它没有以 # 开头的行，第二行除外)
• PGM 文件恰好有 4 行长。

代码如下:

String filePath = "image.pgm";
fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
Scanner scan = new Scanner(fileInputStream);
// Discard the magic number
scan.nextLine();
// Discard the comment line
scan.nextLine();
// Read pic width, height and max value
int picWidth = scan.nextInt();
int picHeight = scan.nextInt();
int maxvalue = scan.nextInt();

fileInputStream.close();
            
 // Now parse the file as binary data
 fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
 DataInputStream dis = new DataInputStream(fileInputStream);
 
 // look for 4 lines (i.e.: the header) and discard them
 int numnewlines = 4;
 while (numnewlines > 0) {
     char c;
     do {
         c = (char)(dis.readUnsignedByte());
     } while (c != '\n');
     numnewlines--;
 }

 // read the image data
 int[][] data2D = new int[picHeight][picWidth];
 for (int row = 0; row < picHeight; row++) {
     for (int col = 0; col < picWidth; col++) {
         data2D[row][col] = dis.readUnsignedByte();
         System.out.print(data2D[row][col] + " ");
     }
     System.out.println();
 }

需要实现:支持注释行，每个元素的值应该除以maxvalue，畸形文件的错误检查，异常处理。我使用 UNIX 行尾在 PGM 文件上对其进行了测试，但它也应该适用于 Windows。

我要强调的是，这不是 PGM 解析器的稳健或完整实现。此代码仅用作概念证明，可能足以满足您的需求。

如果你真的需要一个强大的 PGM 解析器，你可以使用 Netpbm 提供的工具。 .