旋转 BufferedImage 并移除黑色边界

Rotate BufferedImage and remove black bound

我有原图:

我使用以下 Java 代码旋转图像:

BufferedImage bi = ImageHelper.rotateImage(bi, -imageSkewAngle);

ImageIO.write(bi, "PNG", new File("out.png"));

结果我得到了下图:

如何去除图像周围的黑色边界并使其成为合适的白色矩形并且不花费太多 space.. 仅使用转换所需的尺寸...等于原始尺寸或更大(如果需要) ?

以下程序包含一个方法rotateImage,它应该等同于问题中使用的rotateImage方法:它计算旋转图像的边界,创建一个新图像所需的大小,并将原始图像绘制到新图像的中心。

该方法还接收一个 Color backgroundColor 来确定背景颜色。在示例中,这设置为 Color.RED,以说明效果。

该示例还包含一个方法 rotateImageInPlace。此方法将始终 创建一个与输入图像大小相同的图像,并将(旋转的)原始图像绘制到该图像的中心。

程序创建两个面板,左边一个显示 rotateImage 的结果,右边一个显示 rotateImageInPlace 的结果,以及一个允许改变旋转角度的滑块。所以这个程序的输出显示在这里:

(同样,Color.RED 仅用于说明。根据您的应用将其更改为 Color.WHITE

正如评论中所讨论的,不改变图像大小的目标可能并不总是可以实现,具体取决于图像的内容和旋转角度。因此对于某些角度,旋转后的图像可能不适合生成的图像。但是对于问题的用例,这应该没问题:用例是原始图像已经包含一个旋转的矩形"region of interest"。所以没有出现在输出中的部分通常应该是输入图像中无论如何都不包含相关信息的部分。

(否则,有必要提供有关输入图像结构的更多信息,包括边框大小或旋转角度,或者必须通过检查图像手动计算出所需的大小,逐个像素,看哪些像素是黑的,哪些是白的)

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.net.URL;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JSlider;

public class RotateImageWithoutBorder
{
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        BufferedImage image = 
            ImageIO.read(new URL("https://i.stack.imgur.com/tMtFh.png"));


        JFrame f = new JFrame();
        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        ImagePanel imagePanel0 = new ImagePanel();
        imagePanel0.setBackground(Color.BLUE);

        ImagePanel imagePanel1 = new ImagePanel();
        imagePanel1.setBackground(Color.BLUE);

        JSlider slider = new JSlider(0, 100, 1);
        slider.addChangeListener(e -> 
        {
            double alpha = slider.getValue() / 100.0;
            double angleRad = alpha * Math.PI * 2;

            BufferedImage rotatedImage = rotateImage(
                image, angleRad, Color.RED);
            imagePanel0.setImage(rotatedImage);

            BufferedImage rotatedImageInPlace = rotateImageInPlace(
                image, angleRad, Color.RED);
            imagePanel1.setImage(rotatedImageInPlace);

            f.repaint();
        });
        slider.setValue(0);
        f.getContentPane().add(slider, BorderLayout.SOUTH);

        JPanel imagePanels = new JPanel(new GridLayout(1,2));
        imagePanels.add(imagePanel0);
        imagePanels.add(imagePanel1);
        f.getContentPane().add(imagePanels, BorderLayout.CENTER);

        f.setSize(800,500);
        f.setLocationRelativeTo(null);
        f.setVisible(true);

    }

    private static BufferedImage rotateImage(
        BufferedImage image, double angleRad, Color backgroundColor)
    {
        int w = image.getWidth();
        int h = image.getHeight();
        AffineTransform at = AffineTransform.getRotateInstance(
            angleRad, w * 0.5, h * 0.5);
        Rectangle rotatedBounds = at.createTransformedShape(
            new Rectangle(0, 0, w, h)).getBounds();
        BufferedImage result = new BufferedImage(
            rotatedBounds.width, rotatedBounds.height, 
            BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics2D g = result.createGraphics();
        g.setColor(backgroundColor);
        g.fillRect(0, 0, rotatedBounds.width, rotatedBounds.height);
        at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance(
            -rotatedBounds.x, -rotatedBounds.y));
        g.transform(at);
        g.setRenderingHint(
            RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, 
            RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g.drawImage(image, 0, 0, null);
        g.dispose();
        return result;        
    }

    private static BufferedImage rotateImageInPlace(
        BufferedImage image, double angleRad, Color backgroundColor)
    {
        int w = image.getWidth();
        int h = image.getHeight();
        AffineTransform at = AffineTransform.getRotateInstance(
            angleRad, w * 0.5, h * 0.5);
        Rectangle rotatedBounds = at.createTransformedShape(
            new Rectangle(0, 0, w, h)).getBounds();
        BufferedImage result = new BufferedImage(
            w, h, 
            BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics2D g = result.createGraphics();
        g.setColor(backgroundColor);
        g.fillRect(0, 0, w, h);
        at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance(
            -rotatedBounds.x - (rotatedBounds.width - w) * 0.5, 
            -rotatedBounds.y - (rotatedBounds.height - h) * 0.5));
        g.transform(at);
        g.setRenderingHint(
            RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, 
            RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g.drawImage(image, 0, 0, null);
        g.dispose();
        return result;        
    }


    static class ImagePanel extends JPanel
    {
        private BufferedImage image;

        public void setImage(BufferedImage image)
        {
            this.image = image;
            repaint();
        }

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);
            if (image != null)
            {
                g.drawImage(image, 0, 0, null);
            }
        }
    }
}