Input/Output Bild in Java einlesen und analysieren!

[AintLarry]

Hey,
es ist ja sicherlich möglich, ein Bild in ein JavaProgramm einzulesen (Input)
Aber wie kann ich nun dieses Bild Analysieren?
es soll nach einem weißen kleinen Kreis inerhalb eines schwarzen Kreises gesucht werden, und dessen Position inerhalb des Kreises bestimmt werden...
Also den Input bekomme ich hin, nur vom analysieren der Datei habe ich keine Ahnung, und finde leider auch nichts im Internet dazu....

Könntet ihr mir einen anstoß finden wie das geht?

LG Henrik

 

[Marco13]

"Analysieren"... ja, schau vielleicht mal in http://www.java-forum.org/allgemeine-java-themen/134272-quadrat-bild-erkennen.html (auch wenn das dein Problem nicht lösen wird, sondern dir vielleicht eher klar macht, dass es größer ist, als du im Moment noch denkst 😀 )

 

[AintLarry]

Danke, werde da mal reingucken!

 

[New_Escaflowne]

meine kurze Suche hat ergeben, dass vielleicht eine Hough Transformation ein Ansatz ist (eventuell muss dafür aber der Radius des Kreises bekannt sein).

Dieser Artikel hat auch einen Algorithmus in Pseudocode:
http://opencf.pcg.ull.es/redmine/pr...tos/Simon_Pedersen_CircularHoughTransform.pdf

 

[Marco13]

Hough kann schon etwas aufwändiger sein. Je nachdem, wie eingeschränkt das Setup ist (in bezug auf die im verlinkten Thread angedeuteten Punkte) kann schon das Verfahren aus dem aus dem verlinkten Thread verlinkten Thread ausreichend sein ( http://www.java-forum.org/allgemeine-java-themen/98209-moeglichkeiten-bild-schnell-auszuwerten.html ).

 

[AintLarry]

Der Analysevorgang muss so genau wie möglich sein, da ich ein Programm plane,welches abfotografierte Scheiben von Sportschützen analysiert....
Da es bei meinem Programm wichtig ist, dass man die Scheibe nicht scannen muss oder irgendwo einlesen, sondern dass ein foto reicht... ist der Radius nicht bekannt, da das foto ja von dichter dran oder weiter weg gemacht werden kann

 

[New_Escaflowne]

Hab mir den verlinkten Thread nicht durchgelesen, mir ist aber noch folgender Algorithmus eingefallen:

Annahme:
Dein Bild besteht nur aus den Farben schwarz und weiß (falls es außerhalb des schwarzen Kreises noch andere Farben gibt, brauchst du noch einen zusätzlichen Zustand) und du weißt, dass innerhalb des schwarzen Kreises nur ein weißer Kreis sein kann und sonst nichts.
Dein Foto müsste vorher also am besten mit einem schwarz/weiß-Filter bearbeitet werden oder weiß und schwarz eben als Bandbreite definiert werden.

Vorgehen:
Du hast eine leere Liste (LinkedList benutzen)
Du gehst alle Pixel des Bildes durch (am besten zeilenweise) und prüfst jedes Pixel auf seine Farbe:

Am Anfang bist du im Zustand "schwarz".
Ist das Pixel schwarz gehst du einfach ein Pixel weiter.
Ist das Pixel weiß, speicherst du seine Koordinaten in der Liste, setzt deinen Zustand auf "weiß" und gehst ein Pixel weiter.

Ist jetzt ein Pixel weiß, gehst du einfach ein Pixel weiter.
Ist das Pixel schwarz, speicherst du die Koordinanten des vorherigen Pixels in der Liste, setzt den Zustand auf "schwarz" und fängst in der nächsten Zeile von vorne an.

Ist das Bild abgearbeitet, hast du in der Liste die Koordinaten aller Randpixel des weißen Kreises.
Jetzt bildest du das arithmetische Mittel aller x und y Koordinaten und hast so deinen Mittelpunkt des Kreises. Durch die Berechnung der Entfernung zwischen diesem Mittelpunkt und einem beliebigen Randpunkt aus der Liste erhälst du einen Radius. Damit ist dein Kreis beschrieben.


Erläuterungen:
In jeder Zeile gibt es ein oder zwei Randpixel des weißen Kreises, deshalb kannst du nach dem zweiten Zustandwechsel mit der nächsten Zeile weitermachen. Gibt es in einer Zeile nur einen weißen Pixel, kannst du diese Pixel trotzdem doppelt speichern; am Ergebnis sollte sich eigentlich nichts ändern und das Prüfen, ob der Pixel schon in der Liste ist, kostet zu viel Zeit.
Die Ergebnisse sind eventuell nicht ganz exakt, da du Integer-Arithmetik verwendest (da Pixelkoordinaten eben diskret sind).


Das ganze lässt sich aber zur Beschleunigung wohl auch gut Parallelisieren:

Dafür kannst du z. B. sagen, dass jeder Thread eine Zeile bearbeitet. Du machst ein Array mit 2*Thread-Anzahl einträgen (jeder Thread findet zwei weiße Pixel). Jeder Thread schreibt nur an seine eigenen Array-Positionen (z. B. 2*ThreadID und 2*ThreadID+1), damit keine Locks nötig sind.

 

[AintLarry]

Danke, das ist eine gute Idee...
Super
Dann muss ich das bild aber bearbeiten und..
1. dafür sorgen, dass es schwarz weiß ist
2. dafür sorgen, dass die beigen abgrenzungen zwischen den Ringen auch zu schwarz werden, ausserdem der weiße außenbereich einer jeden scheibe,,

 

[New_Escaflowne]

bei der abfolge weißer Hintergrund, schwarzer Kreis, weißer Kreis müsstest du nichts bearbeiten (außer der weiße Kreis kann sich nahtlos an den weißen Hintegrund anschließen), man bräcute nur einen zusätzlichen Zustand, so dass man mit z.B. mit "andere Farbe" anfängt und sobald man auf schwarz trifft auf "schwarz" umschaltet und dann weitermacht wie von mir beschrieben.

wie man ein Bild mit Java zu einem schwarz-weiß-Bild macht, ist z. B. hier beschrieben:
Java Image Processing Cookbook
(runterscrollen zu CreateBWImageNoJAIRender.java)

die beigen Bereiche könnte man auch schwärzen (falls es nicht der verlinkte Code automatisch macht), indem man zuerst das gesamte Bild einmal durchläuft und dabei beige Pixel zu schwarzen Pixeln macht.
Das ganze geht natürlich zur Lasten der Laufzeit, wenn man mehrmals über das Bild iterieren muss...

Somit wäre aber das einzige Problem die weißen Außenbereiche.
Dafür fällt mir spontan allerdings keine Lösung ein :-(

EDIT:
hab noch das hier gefunden:
[VB 2008] Software zur Auswertung von Luftpistolen-Zielscheiben - Seite 2 - Hauptforum - Visual-Basic-Forum VB-Paradise.de

Beim 30. Post ist eine Software, die wohl genau das macht, was du möchtest.
Um sie zu nutzen, musst du noch das hier runterladen und in den gleichen Ordner packen:
[Beta] FastGraphicsLib 1.0.0.5 - Libraries / Controls - Visual-Basic-Forum VB-Paradise.de

Wenn du es selbst programmieren willst, kannst du ja mal den Autor anschreiben und fragen, ob er dir den Quelltext gibt. Ist zwar Visual Basic aber die Algorithmen sollte man daraus bestimmen können.