Bagaimana untuk Mengekstrak Data Piksel dengan Cekap sebagai Integer Array daripada BufferedImage di Java?

Cara Mengekstrak Data Pixel sebagai Tatasusunan Integer daripada Imej dalam Java

BufferedImage menyediakan pelbagai kaedah untuk bekerja dengan data piksel. Walau bagaimanapun, beberapa kaedah ini mungkin tidak optimum untuk mengakses maklumat piksel dengan cekap. Dua pendekatan utama wujud untuk mengekstrak data piksel dalam Java:

1. Menggunakan Kaedah getRGB() BufferedImage:

   Kaedah ini mendapatkan semula warna piksel sebagai integer yang menggabungkan nilai alfa, merah, hijau dan biru. Walaupun mudah, pendekatan ini lebih perlahan kerana ia memerlukan penyahkodan maklumat warna dan menyusunnya semula ke dalam saluran yang berasingan.

2. Mengakses Susunan Piksel Secara Terus:

   Untuk mengakses tatasusunan piksel secara terus, anda boleh menggunakan kod berikut:

   byte[] pixels = ((DataBufferByte) bufferedImage.getRaster().getDataBuffer()).getData();

   Kaedah ini menyediakan akses mentah kepada nilai merah, hijau dan biru untuk setiap piksel. Jika terdapat saluran alfa, ia juga akan dimasukkan dalam tatasusunan bait. Walaupun kaedah ini memerlukan pengiraan indeks yang lebih kompleks, ia jauh lebih pantas daripada menggunakan getRGB().

Perbandingan Prestasi

Tanda aras menunjukkan perbezaan yang ketara dalam masa pemprosesan antara kedua-dua pendekatan. Beralih daripada getRGB() kepada akses tatasusunan langsung menghasilkan peningkatan kelajuan lebih 90% apabila mengendalikan imej besar. Berikut ialah contoh kod untuk membandingkan prestasi:

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.DataBufferByte;
import java.io.IOException;

public class PerformanceComparison {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedImage image = ImageIO.read(PerformanceComparison.class.getResource("large_image.jpg"));

        // Using getRGB()
        long startTime = System.nanoTime();
        int[][] resultRGB = convertTo2DUsingGetRGB(image);
        long endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("getRGB(): " + toString(endTime - startTime));

        // Using direct array access
        startTime = System.nanoTime();
        int[][] resultArray = convertTo2DWithoutUsingGetRGB(image);
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("Direct Array Access: " + toString(endTime - startTime));
    }

    private static int[][] convertTo2DUsingGetRGB(BufferedImage image) {
        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();
        int[][] result = new int[height][width];

        for (int row = 0; row < height; row++) {
            for (int col = 0; col < width; col++) {
                result[row][col] = image.getRGB(col, row);
            }
        }

        return result;
    }

    private static int[][] convertTo2DWithoutUsingGetRGB(BufferedImage image) {
        final byte[] pixels = ((DataBufferByte) image.getRaster().getDataBuffer()).getData();
        final int width = image.getWidth();
        final int height = image.getHeight();
        int[][] result = new int[height][width];

        int index = 0;
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                int alpha = pixels[index++] & 0xFF;
                int blue = pixels[index++] & 0xFF;
                int green = pixels[index++] & 0xFF;
                int red = pixels[index++] & 0xFF;
                result[y][x] = (alpha << 24) | (blue << 16) | (green << 8) | red;
            }
        }

        return result;
    }

    private static String toString(long nanos) {
        return String.format("%d min %d s %d ms", nanos / 60000000000L, (nanos % 60000000000L) / 1000000000L, (nanos % 1000000000L) / 1000000L);
    }
}

Ingat, pendekatan terbaik untuk mengekstrak data piksel bergantung pada keperluan khusus anda serta saiz serta kerumitan imej yang sedang anda gunakan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk Mengekstrak Data Piksel dengan Cekap sebagai Integer Array daripada BufferedImage di Java?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!