如何使用单像素Sobel矩阵

Question

我想在我的安卓应用程序中使用Sobel操作员。但我不明白怎么用一个像素。

int sobel_x[][] = {{-1, 0, 1},
        {-2, 0, 2},
        {-1, 0, 1}};
int sobel_y[][] = {{-1, -2, -1},
        {0, 0, 0},
        {1, 2, 1}};
Bitmap source = ImageHelper.GetBitmapGromUri(Path);
    int w = source.getWidth();
    int h = source.getHeight();
    int[] pixels;
    pixels = new int[h * w];
    source.getPixels(pixels, 0, w, 1, 1, w - 1, h - 1);
    for(int i = 0;i < pixels.length;i++){
          ...
    }

我尝试使用get/setPixel。但是非常慢。

Answer 1

好消息和坏消息。下面的方法很有效但是..。

Android，由于一些特殊的原因，不允许你创建一个8位的灰度图像。这意味着您必须创建一个ARGB_8888格式的灰度。这可能是您上一个版本中出错的地方，当数据不是字节时，我们就将它读取为字节。

下面的代码可以工作，我只在一个仿真器上运行它，在您的图像上运行它的速度非常慢(11秒)。当然，你的形象是很大的，但这仍然是，我想，方式缓慢。

我强烈建议考虑使用OpenCV Java库，因为它们与Android类不同，它们既快速又节省内存！

public class Sobel {
    private static Bitmap toGreyScale( Bitmap source ) {
        Bitmap greyScaleBitmap = Bitmap.createBitmap(
                source.getWidth(), source.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);

        Canvas c = new Canvas(greyScaleBitmap);
        Paint p = new Paint();
        ColorMatrix cm = new ColorMatrix();

        cm.setSaturation(0);
        ColorMatrixColorFilter filter = new ColorMatrixColorFilter(cm);
        p.setColorFilter(filter);
        c.drawBitmap(source, 0, 0, p);
        return greyScaleBitmap;
    }

    public static void doSobel( Bitmap source) {

        Bitmap grey = toGreyScale(source);

        int w = grey.getWidth();
        int h = grey.getHeight();
        // Allocate 4 times as much data as is necessary because Android.
        int sz = w * h;

        IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate( sz );
        grey.copyPixelsToBuffer( buffer );
        final int[] bitmapData = buffer.array();

        int[] output = new int[ w * h ];
        for( int y=1; y<h-1; y++ ) {
            for( int x=1; x<w-1; x++ ) {
                int idx = (y * w + x );

                // Apply Sobel filter
                int tl = (bitmapData[idx - w - 1]) & 0xFF;
                int tr = (bitmapData[idx - w + 1]) & 0xFF;
                int l = (bitmapData[idx - 1]) & 0xFF;
                int r = (bitmapData[idx + 1]) & 0xFF;
                int bl = (bitmapData[idx + w - 1]) & 0xFF;
                int br = (bitmapData[idx + w + 1]) & 0xFF;

                int sx = (int) ( tr - tl + 2 * ( r - l ) + br - bl );
                sx = sx & 0xFF;

                // Put back into ARG and B bytes
                output[toIdx] = (sx << 24) | ( sx << 16) | (sx << 8) | sx;
            }
        }

        source.copyPixelsFromBuffer( IntBuffer.wrap(output));
    }
}

Answer 2

单独的像素访问绝对不是正确的方法！

我假设您已经将源转换为灰度，因此它本质上是一个字节数组。我建议您使用以下方法提取数据：

int w = source.getWidth();
int h = source.getHeight();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( w * h );
source.copyPixelsToBuffer( buffer );
final byte[] bitmapData = buffer.array()

这将给出源数据。你现在可以把你的Sobel过滤器应用到上面了。请注意，您希望将结果输出字节写入新的byte数组，然后将其转换回图像。

byte[] output = new byte[ w * h ];
for( int y=1; y<h-1; y++ ) {
    for( int x=1; x<w-1; x++ ) {
        int idx = y * w + x;

        // Apply Sobel filter
        byte sx = (byte) ((-1 * bitmapData[idx-w-1]) + ( 1 * bitmapData[idx-w+1] ) + (-2 * bitmapData[idx-1]) + ( 2 * bitmapData[idx+1] ) + (-1 * bitmapData[idx+w-1]) + ( 1 * bitmapData[idx+w+1] ) );

        output[idx] = sx;
    }
}

对于水平过滤器，您也可以这样做。

编辑以纠正从int到字节的输出类型