如何将多个 java.awt.image.BufferedImage 传递给 Matlab

Question

我正在编写一个用于实时图像处理的 Java 应用程序。我希望能够验证所使用的算法或随后使用 Matlab 在 Java 应用程序中呈现我获取的数据。在 Java 应用程序中，我使用 java.awt.image.BufferedImage 在内部处理数据。该程序通常运行约1-2分钟，以25Hz、160x120像素8位灰度抓取数据，因此每帧栅格权重为19200字节，使其每分钟获取30MB的数据。

向 Matlab 提供这些数据的最佳方式是什么？

我的目标是拥有一个最后包含所有帧的 Matlab 数组。我考虑过将帧存储在未压缩的 avi 中（我还不知道该怎么做），但也许有一种更简单、既定的方法来做到这一点？我已阅读此内容 ，但还不知道如何使用它，也不知道这是否是处理多个帧的正确方法。

感谢您的任何帮助。

Answer 1

您应该能够将图像存储在内存中的数组中 - 只要您确保为 JVM 提供足够的堆内存（java 的 -Xmx 选项）。

捕获图像后，您可以使用以下命令将它们写入磁盘： ImageIO.write(bufferedImage, "png", file)

如果您将它们全部放在具有简单文件名的目录中，例如“ img-00001.png”、“img-00002.png”，那么您应该能够在 Matlab 中加载图像序列。

Answer 2

我想我找到了一个非常干净的解决方案来解决我的问题，所以我将自己将其作为答案发布。有一个简单的开源 java 框架用于 .mat 文件导出，名为 JMatIO （也可在SourceForge，不过这里一定要下载最新版本0.2）。它允许轻松导出 .mat 格式的数据，然后以简单的方式供 Matlab 使用。如果您在使用它时遇到任何问题，由于文档很少，请从此处下载源代码：

svn co https://jmatio.svn.sourceforge.net/svnroot/jmatio jmatio

并查看单元测试，它们显示了如何使用它。

回到我的问题：我需要将一系列帧上传到 Matlab。 Matlab 中的图像是 2D 矩阵，因此它们的突发将是 3D 矩阵。不过，我不知道如何在 Matlab 中将 Java 数组导出为 3D 矩阵，因此我在 Matlab 中将每个 java.awt.image.BufferedImage 导出为一行，这很容易完成。在 Matlab 中需要进行一些简单的数据操作才能按照随后想要的方式表示数据（矩阵转置和重塑函数）。看看下面的代码片段。函数导出将缓冲 100 帧，如果之后再次调用，它将把它们导出到具有 8 位颜色深度的文件中。

public class MatFileExporter {

    private BufferedImage frame;
    private int[][] frames;
    private int frameSize;
    private int numFrames = 100;
    private int frameNumber = 0;

    protected void export() {
        //This will only work with 8-bit coded SampleModels, change if needed
        if (frames == null) {
            frameSize = frame.getData().getWidth() * frame.getHeight();
            frames = new int[numFrames][frameSize];
        }

        if (frameNumber < numFrames) {
            frame.getData().getPixels(0, 0, frame.getWidth(), 
                           frame.getHeight(), frames[frameNumber++]);   
        } else {
            byte[][] framesByte = new byte[numFrames][frameSize];
            for (int i=0; i<numFrames; i++) {
                for (int j=0; j<frameSize; j++) {
                    framesByte[i][j] = (byte) frames[i][j];
                }
            }

            MLUInt8 array = new MLUInt8("frames", framesByte);

            ArrayList<MLArray> list = new ArrayList<MLArray>();
            list.add(array);

            new MatFileWriter( "frames.mat", list );
        }
    }

}

随意使用和更改它，希望它对某人有所帮助。还支持增量 .mat 文件写入，请参阅源代码。