hough.java

hough 变换 JAVA 代码实现 可探测 文档图象中的直线

package houghTransform;

import java.awt.Canvas;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFileChooser;

/**
 * @author Zolotaya
 */
public class Hough {

	int[][] accu;
	static int maxRho;

	/**	Constructeur */
	public Hough() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		JFileChooser choix = new JFileChooser();
		if (choix.showSaveDialog(null) == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
			String filename = choix.getSelectedFile().getAbsolutePath();
			try {
				BufferedImage bi = loadImage(filename);
				Applyhough(bi);
			} catch (Exception e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	/** Fonction d'application de la transform閑 de Hough */
	public void Applyhough(BufferedImage bi){
		int compt = 0;
		int maxRho = (int)(Math.sqrt( (bi.getWidth()*bi.getWidth()) + (bi.getHeight()*bi.getHeight()) ) + 0.5);
		Hough.maxRho = maxRho;
		// cr閍tion du "conteneur" de donn閑s
		accu = new int [360][2*maxRho];
		for (int i = 0; i < accu.length ; i++){
			for (int j = 0 ; j < accu[i].length ; j++){
				accu[i][j] = 0;
			}
		}
		// cr閍tion d'une image avec en bleu les pixels luent, en rouge les droites trouv閑 (cf plus loin)
		BufferedImage dst = new BufferedImage(bi.getWidth(), bi.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
		// On parcour toute l'image 
		for (int x = 0 ; x < bi.getWidth() ; x++) {
			for (int y = 0 ; y < bi.getHeight() ; y++){
				// Si le pixel n'appartient pas au fond (n'est pas noir)
				int rgb = bi.getRGB(x, y);
				rgb = rgb & 0xFF;
				if (rgb > 0){
					for (int angle = 0 ; angle < 360 ; angle ++){
						double theta = Math.toRadians(angle);
						double rho = x*Math.cos(theta) + y*Math.sin(theta);
						int indexAngle = (int) (angle);
						int indexRho = (int)(rho+maxRho + 0.5); 
						accu[indexAngle][indexRho]++;
					}
					dst.setRGB(x, y, rgb);
					compt++;
				}
			}
		}
		
		try {
			SaveImage(dst, new FileOutputStream("PixelRead.png"));
		} catch (FileNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

		int[] droite = maxi();
		
		try {
			dst = tracerDroite(droite, dst);
			SaveImage(dst, new FileOutputStream("droite.png"));
		} catch (FileNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**  Fonction de recherche des maximums */
	public int[] maxi(){
		int maxi = 0;
		int[] droite = new int[3];
		// On parcours tout l'accumulateur pour trouver le maximum
		for (int i = 0 ; i < accu.length ; i++){
			for (int j = 0 ; j < accu[i].length ; j++){
				if ( maxi < accu[i][j]){
					maxi = accu[i][j];
					droite[0] = i; // angle
					droite[1] = j; // distance
					droite[2] = maxi; // peut servir pour la recherche des maximas suivant
				}
			}
		}
		return droite;
	}
	
	/** Fonction de tracage des droites + calcul de leur 閝uation */
	private static BufferedImage tracerDroite(int[] droite, BufferedImage src){

		int angle = droite[0];
		int rho = droite[1] - maxRho;
		
		// droite de la forme ax +by + c = 0 --> 
		// si b != 0 y = (-ax + c)/b
		// sinon droite verticale 
		double a = Math.cos(Math.toRadians(angle));
		double b = Math.sin(Math.toRadians(angle));
		double c = rho;
		
		// On fixe 2 nombre :
		int x0 = -src.getWidth();
		int x1 = src.getWidth();
		
		double y0 , y1; 
		// On calcul les deux droites : 
		// SI la droite n'est pas verticale
		if (b != 0){
			y0 = (-a*x0 + c)/b;
			y1 = (-a*x1 + c)/b;
			// On affiche l'閝uation de la droite
			System.out.println("droite : y = "+a+"*x + "+b );
			// On trace les droites trouv閑s
			Graphics g = src.getGraphics();
			g.setColor(Color.red);
		    g.drawLine(x0, (int)(y0 + 0.5), x1, (int)(y1 + 0.5));
		} else {
			x0 = rho;
			y0 = 0;
			x1 = rho;
			y1 = src.getHeight();
			// On affiche l'閝uation de la droite
			System.out.println("droite : y = "+a+"*x + "+b );
			// On trace les droites trouv閑s
			Graphics g = src.getGraphics();
			g.setColor(Color.red);
		    g.drawLine(x0, (int)(y0 + 0.5), x1, (int)(y1 + 0.5));
		}
	    // On retourne l'image source
		return src;
	}
	
	/** Fonction de sauvegarde d'image */
	public static void SaveImage(BufferedImage imBW, OutputStream os) throws Exception {
		Graphics g = imBW.createGraphics();
		g.drawImage(imBW, 0, 0, null);
		g.dispose();
		ImageIO.write(imBW, "png", os);
		os.close();
		imBW = null;
		os = null;
	}

	// Fonction d'ouverture des images (.jpeg / .gif / .png)
	public BufferedImage loadImage(String f) throws Exception {
		Image im2 = null;
		java.awt.MediaTracker mt2 = null;

		java.io.FileInputStream in = null;
		byte[] b = null;
		int size = 0;

		in = new java.io.FileInputStream(f);
		if (in != null) {
			size = in.available();
			b = new byte[size];
			in.read(b);
			im2 = java.awt.Toolkit.getDefaultToolkit().createImage(b);
			in.close();
		}

		mt2 = new java.awt.MediaTracker(new Canvas());
		if (im2 != null) {
			if (mt2 != null) {
				mt2.addImage(im2, 0);
				mt2.waitForID(0);
			}
		}
		BufferedImage input = new BufferedImage(im2.getWidth(null), im2
				.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
		Graphics g = input.createGraphics();
		g.setColor(Color.white);
		g.fillRect(0, 0, im2.getWidth(null), im2.getHeight(null));
		g.drawImage(im2, 0, 0, null);
		g.dispose();
		g = null;
		return input;
	}

	/** Point d'entr閑 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		new Hough();
	}

}