Le traitement d’image est une discipline qui a connu un essor considérable ces dernières années. Les outils et les technologies qui permettent de manipuler des images numériques sont de plus en plus nombreux et variés. Parmi ces outils, le framework JavaCV offre une solution puissante et flexible pour le traitement d’image. Dans cet article, nous allons nous intéresser à la fonctionnalité « inline » de JavaCV qui permet de multiplier les pixels d’un IplImage par un coefficient. Nous verrons comment cette fonctionnalité peut être utilisée pour améliorer la qualité des images et comment elle peut être intégrée à des applications plus complexes.
Processing : Javacv « inline » : Multiplication des pixels d’un IplImage par un coefficient.

Explications
- Dans ce programme, on réalise la multiplication de tous les pixels d’une image par un coefficient, avec un coefficient identique ou différent pour chaque canal. Ceci est utile notamment pour réhausser une couleur par exemple.
- On commence par créer une image intermédiaire dans laquelle on charge le scalaire des coefficients dans chaque pixel.
- Ensuite, multilie les 2 IplImage, pixel par pixel grâce à la fonction native OpenCV cvMul().
Matériel et configuration utilisés
- PC Intel Core Quad 2.33 Ghz
- Ubuntu 10.04 LTS
- Processing 1-5
- OpenCV 2.3.1
- librairie javacv
Ressources utiles
- La documentation de la librairie OpenCV : http://opencv.itseez.com/
- La dernière version de la librairie OpenCV : Compilation/Installation d’OpenCV 2.3.1 sous Ubuntu 10.04 – PDF
- La librairie javacv, implémentation Java de la librairie openCV : http://code.google.com/p/javacv/ Cette librairie implémente en langage Java l’ensemble des fonctions et objets de la librairie openCV (écrite en C/C++) en langage Java. Cette librairie permet d’accéder relativement simplement aux fonctions d’openCV directement dans Processing notamment. Voir : Installation de la librairie javacv dans Processing – PDF
- Ma javadoc de la librairie javacv
Le programme
// généré avec le générateur de code Processing
// du site www.mon-club-elec.fr
// par X. HINAULT – tous droits réservés
// Programme écrit le : 8/10/2011.
// ——- Licence du code de ce programme : GPL v3—–
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
// or any later version.
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
// GNU General Public License for more details.
// You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
/////////////// Description du programme ////////////
// Utilise la librairie javacv qui implémente les fonctions natives d’OpenCV en Java
/*
Multiplier tous les pixels d’un IplImage 8UC3 par une valeur fixe.
*/
// XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ENTETE DECLARATIVE XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
// inclusion des librairies utilisées
import com.googlecode.javacv.*; // importe librairie javacv
import com.googlecode.javacv.cpp.*; // importe librairie javacv.cpp
// librairie javacv par Samuel Audet : http://code.google.com/p/javacv/
// javacv implémente en Java les centaines de fonctions natives de la librairie OpenCV (2500 algorithmes) !
// les fonctions de javacv sont dès lors facilement utilisables « in line » dans le code Processing
// la librairie doit simplement être présente dans le répertoire Processing /mode/java/libraries/javacv/library/
// NB : La librairie javacv est basée sur la librairie javacpp du même auteur : http://code.google.com/p/javacpp/
import com.googlecode.javacpp.*; // importe librairie javacpp (à distinguer de javacv.cpp.*)
// librairie javacpp par Samuel Audet : http://code.google.com/p/javacpp/
// la librairie doit être présente dans le même répertoire /mode/java/libraries/javacv/library/
//– autres librairies utiles avec javacv —
import java.awt.image.BufferedImage; // importe la classe java BufferedImage
import java.nio.*; // pour classe ByteBuffer
import java.awt.Rectangle; // importe la classe Rectangle du langage Java
// l’objet rectangle fournit les champs x,y du centre et hauteur/largeur (height/width) du rectangle
// déclaration objets
PImage imgSrc, imgDest; // déclare un/des objets PImage (conteneur d’image Processing)
opencv_core.IplImage iplImgSrc, iplImgDest; // déclare un/des objets IplImage (conteneur image natif librairie OpenCV)
// déclaration variables globales
//—— déclaration des variables de couleur utiles —-
int jaune=color(255,255,0);
int vert=color(0,255,0);
int rouge=color(255,0,0);
int bleu=color(0,0,255);
int noir=color(0,0,0);
int blanc=color(255,255,255);
int bleuclair=color(0,255,255);
int violet=color(255,0,255);
// variable pour la taille de la capture video
int widthCapture=320; // largeur capture
int heightCapture=240; // hauteur capture
int fpsCapture=20; // framerate (image/secondes) pour la capture video
// XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Fonction SETUP XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
void setup(){ // fonction d’initialisation exécutée 1 fois au démarrage
// —- initialisation paramètres graphiques utilisés
colorMode(RGB, 255,255,255); // fixe format couleur R G B pour fill, stroke, etc…
fill(0,0,255); // couleur remplissage RGB – noFill() si pas de remplissage
stroke (0,0,0); // couleur pourtour RGB – noStroke() si pas de pourtour
rectMode(CORNER); // origine rectangle : CORNER = coin sup gauche | CENTER : centre
imageMode(CORNER); // origine image : CORNER = coin sup gauche | CENTER : centre
ellipseMode(CENTER); // origine cercles / ellipses : CENTER : centre (autres : RADIUS, CORNERS, CORNER
//strokeWeight(0); // largeur pourtour
frameRate(30);// Images par seconde – The default rate is 60 frames per second
// — initialisation fenêtre de base —
size(widthCapture,heightCapture); // ouvre une fenêtre xpixels x ypixels
background(0,0,0); // couleur fond fenetre
// — initialisation des objets et fonctionnalités utilisées —
//======== Code exemple utilisation javacv « in line » =========
//— chargement d’un fichier image
String cheminFichier=« /home/hinault/Bureau/trans/monimage.png »; // chemin absolu du fichier utilisé
iplImgSrc= opencv_highgui.cvLoadImage(cheminFichier); // chargement d’un fichier dans l’IplImage
//— création d’une image IplImage destination —
opencv_core.CvSize mySize=iplImgSrc.cvSize(); // récupère la taille de l’image – Cvsize est un objet contenant 2 valeurs
opencv_core.IplImage iplImgDest= opencv_core.cvCreateImage(mySize, iplImgSrc.depth(), iplImgSrc.nChannels()); // crée une image IplImage idem
//— création d’une image IplImage utilisée par la fonction
opencv_core.IplImage iplImgTrans= opencv_core.cvCreateImage(mySize, iplImgSrc.depth(), iplImgSrc.nChannels()); // crée une image IplImage idem
//—- solution 1 : charger un IplImage avec le scalaire des valeurs à utiliser et multiplier avec IplImage source
// — temps estimé : 2ms pour image 320×240 — donc plus rapide
// — code plus simple et permet en plus de gérer facilement des coefficients différents pour les canaux
double coeffR=1.0; // coeff à appliquer au canal Rouge
double coeffG=1.0 ; // coeff à appliquer au canal Vert
double coeffB=1.0; // coeff à appliquer au canal Bleu
println (« debut: »+millis());
opencv_core.cvSet(iplImgTrans, opencv_core.CV_RGB(coeffR, coeffG, coeffB)); // remplit tous les pixels du IplImage avec le scalaire (coeffR, coeffG, coeffB)
opencv_core.cvMul(iplImgSrc, iplImgTrans, iplImgDest, 1); // multiplie les 2 images
println (« fin: »+millis());
/*
//—- solution 2 : utiliser une look-up table pour les nouvelles valeurs calculées (réduit théoriquement temps de calcul)
// — temps estimé : 5ms pour image 320×240 (donc paradoxalement plus long…)
//int coeffR=2; // coeff à appliquer au canal Rouge
//int coeffG=2; // coeff à appliquer au canal Vert
//int coeffB=2; // coeff à appliquer au canal Bleu
println (« debut LUT : »+millis());
BytePointer myPtr = new BytePointer(256*3); // crée un pointeur de la taille voulue = nombre valeurs x nombres canaux
opencv_core.CvMat matrix= opencv_core.cvMat(1, 256, opencv_core.CV_8UC3, myPtr) ; // crée un CvMat avec taille de donnée unitaire 8 bits – 3 canaux
//– on crée un CvMat 8 bits / 3 canaux car le CvMat doit avoir le même nombre de canaux et le même nombre bit (depth)
// que le IplImage source utilisé avec la fonction cvLUT()
//— met à jour le Cvmat avec les nouvelles valeurs calculées
for( int i=0; i<256; i++ ) {
int value = round( (float)(coeffR*i) );
value=min(max(0,value),255); // équiv constrain 0-255
opencv_core.cvSet1D(matrix, i, opencv_core.cvScalarAll(value)); // remplit les 3 canaux du CvMat à l’index voulu
}
//—- application du cvLUT en se basant sur le CvMat défini
// static void cvLUT(opencv_core.CvArr src, opencv_core.CvArr dst, opencv_core.CvArr lut)
opencv_core.cvLUT( iplImgSrc, iplImgDest, matrix );
// cvLUT remplace dans l’image source chaque pixel par la valeur présente à chaque indice du tableau 1D CvMat utilisé
// le résultat est mis dans la destination
// ceci limite les opérations au calcul de 255 valeurs au lieu de faire widthxheight calculs identiques
println (« fin LUT : »+millis());
*/
//— affiche IplImage dans Processing via un PImage —
imgDest=toPImage(iplImgDest); // transfère IplImage dans PImage
image(imgDest,0,0); // affiche le PImage
} // fin fonction Setup
// XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Fonction Draw XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
void draw() { // fonction exécutée en boucle
// while(true); // stoppe boucle draw
} // fin de la fonction draw()
// XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Autres Fonctions XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
//—- fonction toPimage : transfère un IplImage dans un PImage
PImage toPImage (opencv_core.IplImage iplImgIn) { // reçoit un IplImage et renvoie un PImage
//— récupérer l’objet IplImage dans un BufferedImage
BufferedImage bufImg=iplImgIn.getBufferedImage(); // récupère IplImage dans un objet BufferedImage transitoire
//—- créer un PImage —
PImage imgOut = createImage(iplImgIn.width(),iplImgIn.height(), RGB); // création d’un PImage de même taille que IplImage
// charge les pixels de l’image buffer dans le tableau imgOut.pixels du PImage
bufImg.getRGB(0, 0, iplImgIn.width(), iplImgIn.height(), imgOut.pixels, 0,iplImgIn.width());
imgOut.updatePixels(); // met à jour le PImage
return(imgOut); // renvoie le PImage
} // fin toPImage
//XXXXXXXXXXXXXXXXXX Fin du programme XXXXXXXXXXXXXXXXX
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