图像抖动（加入随机噪声+矩阵有序抖动）Java实现，不使用OpenCV 按照课堂中讲的两种抖动（Dithering）方法，自己编程实现（编程语言不限）。实现方法一：以加入随机噪声的方式保留信息

这2个程序我都是在idea上运行的，在Eclipse上运行不知道会不会出问题，对于学生来说是可以免费使用idea的，可以参考这篇。那么我们可以把图像看作一个函数，那么带有噪声的图像，就可以看作是原始图像函数与噪声函数相加的和。，但如果不是学生的话，如果用eclipse出问题，只能查问题原因或者用idea。当文件夹下面有该图片时，则可以执行程序了，顺利执行完之后就会新生成一个。//这里的noise在

_房似锦_

835人浏览 · 2023-03-06 21:39:57

_房似锦_ · 2023-03-06 21:39:57 发布

下面这个题我做了好久，老师说用不到OpenCV，所以我觉得应该用编程读取文件的操作，但我又不知道用C++或者Java如何读取图片文件，所以这里对于我来说是一个问题，当我发现读取文件之后，我又不知道怎么对图片的像素进行处理，这又是一个新的问题，所以，经过这2个问题，接触到了自己的知识盲区，也就是我需要掌握的知识，这给我的学习带来了极大的帮助，问题的原因吸引着我，让我有继续学下去的动力，所以大家一定要找到自己热爱的事物，因为你对它有兴趣，你才会主动探索他，这样你也就会越走越远，达到新的高度，从而成为自己心目中的英雄。

在这里插入图片描述

方法一：加入随机噪声

加入随机噪声的方法可以这样理解：
如果你把图像看作信号，那么噪声就是干扰信号。我们在采集图像时可能因为各种各样的干扰而引入图像噪声。
那么我们可以把图像看作一个函数，那么带有噪声的图像，就可以看作是原始图像函数与噪声函数相加的和。
f(x,y) = I(x,y)+noise //这里的noise在程序中可以看做是一个没有参数的函数

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.security.cert.PolicyNode;
import java.lang.StringBuffer;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class Main {
    private BufferedImage original;
    private void readOriginal() {
        File f=new File("original.jpg");//这里新创建了一个对象叫 original.jpg 的文件
        try{//读取图片
            original=ImageIO.read(f);//然后来到当前目录下面去找是否有这个文件，所以要先在当前文件夹中复制一个名为 original.jpg 的文件，这样才可以找到
        } catch (IOException e) {//如果找不到这个图片则抛出异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private double randomNoise(){//产生随机噪声
        return (Math.random()-0.5)*3;//返回从-0.5到0.5的一个随机值
    }
    private void dither(){
        BufferedImage imRes=new BufferedImage(original.getWidth(),
                original.getHeight(),BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        int n=original.getWidth();//图像的宽度
        int m=original.getHeight();//长度
        for(int i=0;i<n;++i){
            for(int j=0;j<m;++j)
                imRes.setRGB(i,j,original.getRGB(i,j)+(int)(randomNoise()));//这里就是上面文字的解释，在原像素值的基础上加入一些随机值，即加入随机噪声
        }
        try{//如果成功实现抖动，就保存图片到当前文件夹下
            ImageIO.write(imRes,"PNG",new File("result.jpg"));//保存该文件，类型为jpg
        }
        catch(IOException e){//否则抛出异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Main d=new Main();
        d.readOriginal();
        d.dither();
    }
}

下面主要讲解一下文件是保存在什么位置：
首先在程序执行之前，应该在当前文件夹下有一个名为 original.jpg 的文件，当然文件类型肯定是jpg了。
在这里插入图片描述
比如说一开始我放的原灰度图像是这个，也就是 original.jpg
请添加图片描述

当文件夹下面有该图片时，则可以执行程序了，顺利执行完之后就会新生成一个 result.jpg 的文件，这样即使添加完随机噪声之后的图片，如下：

请添加图片描述

这样添加随机噪声的方式实现抖动就可以了。

方法二：有序抖动

有序抖动的文件读写和加入随机噪声相似，所以这里不需要重点介绍，需要说的就是实现有序抖动的原理：

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.security.cert.PolicyNode;
import java.util.Scanner;//输入头文件
import java.util.Arrays;//引入数组类
import java.lang.StringBuffer;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

public class Main {
    private BufferedImage original;
    //4*4抖动矩阵
    private  double mat[][]={{0,8,2,10},{12,4,14,6},{3,11,1,9},{15,7,13,5}};
    private void readOriginal() {
        File f=new File("original.jpg");
        try{//读取图片
            original=ImageIO.read(f);
        } catch (IOException e) {//如果找不到这个图片则抛出异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private void dither() {
        BufferedImage imRes=new BufferedImage(original.getWidth(),
                original.getHeight(),BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        int n=original.getWidth();//图像的宽度
        int m=original.getHeight();//长度
        for(int i=0;i<n;++i){
            for(int j=0;j<m;++j){
                int color=original.getRGB(i,j);
                int red=(color>>>16)&0xFF;
                int green=(color>>>8)&0xFF;
                int blue=(color>>>0)&0xFF;
                double lum=(red+green+blue)/255;
                if(lum>mat[i%4][j%4])
                    imRes.setRGB(i,j,0xFFFFFF);
                else
                    imRes.setRGB(i,j,0x000000);
            }
        }
        try{//如果成功实现抖动，就保存图片到当前文件夹下
            ImageIO.write(imRes,"PNG",new File("result.png"));//最后保存图片类型为png
        }
        catch(IOException e){//否则抛出异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Main d=new Main();
        d.readOriginal();
        d.dither();
    }
}

有序抖动中我们还是以这张图片作为原灰度图像
请添加图片描述

在程序执行之后，得到的有序抖动之后的图像为

请添加图片描述

简单说明：
这2个程序我都是在idea上运行的，在Eclipse上运行不知道会不会出问题，对于学生来说是可以免费使用idea的，可以参考这篇 https://blog.csdn.net/xiatutut/article/details/126632928 ，但如果不是学生的话，如果用eclipse出问题，只能查问题原因或者用idea。