JAVA新实战3：opencv+java应用初探

        这两天在写一个地图瓦片采集工具，在将瓦片应用到geoserver时，需要将瓦片进行合并，因为合成的图片很大，尝试了普通的图片拼合后，还是决定使用opencv进行实现，虽然有点高射炮打蚊子的感觉，但还是用一下子，顺便把opencv与java开发环境下的使用进行一个总结和分享。

        这里我已经具备了java开发环境，相关项目工程已经建立，只讲如何把opencv整合到java工程项目中。opencv是一个超级伟大的计算机视觉处理库，免费开源，一级棒的推荐。

        本文所设开发环境：

操作系统：windows 11

Java JDK：OpenJDK21

构建工具：Gradle 8.4

开发工具：VsCode - Visual Studio Code 1.84.1

      1、下载opencv

        建议下载最新版，您可以从官网直接下载，网址：https://opencv.org/releases/。根据您的电脑选择不同的版本进行下载。

        如果官网下载慢，我找到个国内的镜像 https://www.raoyunsoft.com/opencv/ 经测试，速度还很快。

        这里以windows版为例，我选择安装了4.8.0版。

      2、安装/解压opencv

        双击下载的opencv-4.8.0-windows.exe，这里的安装实际上就是解压，指定任意一个目录即可，该目录对后续开发配置无实质性影响，主要是为了拿到其中相关的jar、dll文件。

      3、找到所需引用的文件

        在刚刚解压的目录下找到D:\Program Files\opencv\build\java，这个子目录下找到 opencv-480.jar、opencv_java480.dll（从x64、x86选择适合自己的）。

      4、所需文件放在JAVA项目

        在需要引入opencv处理库的JAVA项目根目录下，找到或者新建lib目录，在其下创建opencv子目录。

        然后将找到的 opencv-480.jar、opencv_java480.dll两个文件复制到刚刚在JAVA项目工程中创建的opencv目录下。

      5、在JAVA项目工程中配置

        我这里使用的 gradle构建，以下配置按gradle模式给出，maven方式雷同，这里简略。

//把以下代码放在 build.gradle 的 dependencies 代码块中
 
implementation(files("lib/opencv/opencv-480.jar"))
 

        结果如下：

      6、在JAVA项目运行入口加载dll

        仅仅更改配置文件是无法直接应用的，在实际使用时还需要先加载dll组件后才可以正常使用，我这里直接在项目运行入口处进行加载，这样整个系统各个块中都可以使用了。

	// 引入 opencv_java480 组件
	static {
		// windows
		System.load(System.getProperty("user.dir") + "/lib/opencv/opencv_java480.dll");
	}

        代码具体放置位置如下图，如果您需要同时支持windows、mac和linux，需要根据不同系统判断后引入各个系统版本下的库文件。

      7、调用opencv

        这里仅仅应用了opencv一点点的功能，写了一个多个瓦片合并为一张大图的功能，代码如下：

package com.jojava.joMapTile.utils;
 
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Range;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
 
import lombok.Getter;
 
public class TileMergeUtils {
 
    private Mat des = null;
 
    private int tileWidth = 256; // 瓦片大小 宽
    private int tileHeight = 256; // 瓦片大小 高
 
    @Getter
    private long allPixel = 0L;
    @Getter
    private long runPixel = 0L;
 
    public void init(int width, int height) {
        /*
         * CV_8uc1 单颜色通道 8位</br>
         * CV_8uc2 2颜色通道 16位</br>
         * CV_8uc3 3颜色通道 24位</br>
         * CV_8uc4 4颜色通道 32位</br>
         */
        // CV_8UC4为支持透明PNG的RGBA格式
        this.des = Mat.zeros(height, width, CvType.CV_8UC4);
        // 计算总像素数量
        this.allPixel = (long) width * height;
    }
 
    public void mergeToMat(String pathAndName, long x, long y) {
        // 读取图片
        var tileMat = Imgcodecs.imread(pathAndName, Imgcodecs.IMREAD_UNCHANGED);
        try {
            // 转换图片至RGBA格式
            Imgproc.cvtColor(tileMat, tileMat, Imgproc.COLOR_BGR2BGRA);
            // 确定坐标位置
            var rectForDes = this.des
                    .colRange(new Range((int) x, (int) x + tileWidth))
                    .rowRange(new Range((int) y, (int) y + tileHeight));
            // 填充至合并大图
            tileMat.copyTo(rectForDes);
        } catch (Exception ignored) {
 
        }
        // 完成后计算已合并的像素数量
        this.runPixel += (long) tileWidth * tileHeight;
    }
 
    public void output(String path, String name) throws IOException {
        String suffix = "png"; //合并后的图片后缀
        String out = path + name + "." + suffix;
        FileUtils.createParentDirectories(new File(out));
        Imgcodecs.imwrite(out, this.des);
    }
 
    public void destroy() {
        this.des.release();
        this.des = null;
    }
}

8、结语

        opencv的强大是公认的，希望本篇文章能在初步使用该跨平台计算机视觉和机器学习软件库上带给您一点点帮助，后面一篇文章我将给出完整的瓦片下载和合并模块的代码。

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