从 Mathematica 调用 ImageJ

Question

从 Mathematica，我希望将图像传递到 ImageJ 插件，并将结果从 ImageJ 发送到 Mathematica。

JLink 是一个可以提供帮助的工具，但我既不熟悉它，也不熟悉 ImageJ（这使得很难利用 SO 上现有的相关问题）。你知道该怎么做吗？

（我已经在我的 Mac 上安装了 ImageJ。）

Answer 1

这应该只是作为一个预告片，向您展示这并不像看起来那么难。没有办法，您必须熟悉 Java、ImageJ-API，当然还有 JLink。

开始的方法如下：您需要 ImageJ java 存档 ij.jar，您可以从 ImageJ 网站。该 jar 包含 ImageJ 本身使用的所有类和函数。

您想要做的是创建图像，而不是通过 ImageJ-GUI 打开它，而是使用 Java 方法。为此，您必须熟悉 ImageJ-API 以了解如何从数字数组等创建图像，因为这就是我们希望将 Mathematica 图像传输到 Java 的方式。
浏览此文档后，我找到了 ImageProcessor 类。正如您所看到的，它们提供了两种方法：setPixels 和 getPixels，并且都接受简单数组。让我们使用它并编写一个非常基本的过滤器：

import ij.process.FloatProcessor;

public class SimpleTest {

    public static float[] func(float []bm, int nx, int ny) {
        FloatProcessor p = new FloatProcessor(nx,ny);
        p.setPixels(bm);
        float[] kernel = new float[{0.111f,0.111f,0.111f,0.111f,
                                    0.111f,0.111f,0.111f,0.111f,0.111f};
        p.convolve(kernel, 3, 3);
        return (float[]) p.getPixels();
    }
}

该函数获取图像数据和图像尺寸，进行卷积并返回过滤后的图像数据。要编译此文件，请记住 ij.process.FloatProcessor 位于 ij.jar 内。您必须将此存档包含在您的类路径中。稍后，您必须确保 JLink 找到 ij.jar 和您的 SimpleTest.class。我通常也将我的课程打包在一个罐子里。为此，我将其命名为 simple.jar。

虽然 Java 端现在已经准备就绪，但我们需要几行代码来从 Mathematica 图像中提取图像数据和尺寸。

img = ColorConvert[ExampleData[{"TestImage", "Lena"}], "Grayscale"];
{nx, ny} = ImageDimensions[img];
data = ImageData[img] // Flatten;

我们现在要做的是将平面整数数组 data 发送到我们的 Java-函数，获取结果并构建输出图像。为了让 Mathematica 找到您的 jar 档案，一种方法是调用 AppendToClassPath ：

Needs["JLink`"]
AddToClassPath["/pathTo/ij.jar","pathTo/simple.jar"];

simpleTest = LoadJavaClass["SimpleTest", StaticsVisible -> True];
output = SimpleTest`func[data, nx, ny];
Image[Partition[output, nx]]

通过最后一步，我们完成了循环并得到最终结果。

最后注意事项：

• 您也许应该（这意味着“这样做”）使用 JLink 用于编译代码的相同 java 版本。
• ij.jar 中已经有插件。这不会包括所有可用的东西。但请记住：ImageJ-GUI 只是调用 ij.jar 中的方法来使用辅助插件，因此您可以对代码执行相同的操作。
• 某些插件使用本机（JNI）代码，当您在 Mathematica 中使用它时，可能会导致意外错误