画素値の操作

本セクションでは、Java と OpenCV を用いて、画像の画素（ピクセル）にアクセスして値を変更する方法を学びます。画素値の参照や変更は、画像処理における最も基本的な操作の一つです。

画素値

画像は、画素（ピクセル）と呼ばれる小さな点の集合体です。各画素は、特定の色を持ち、これが集まることで画像と認識することができるようになります。カラー画像の場合、ほとんどの画像フォーマットで RGB（赤、緑、青）の 3 色を用いて色を表現します（OpenCV では BGR の並びがデフォルトとなります）。画素値にはこれらの各色の情報が含まれ、通常は 0（最低）から 255（最高）の範囲で定義されています。

画素値の参照

OpenCV の Mat オブジェクトの画素値を参照するには、get メソッドを用います。引数に取得したい画素の row と col を指定すると、その画素値の BGR 情報が double[] で返ってきます。特定の画素値 (255, 255) の情報を取得し、コンソールに結果を表示するコードは以下のようになります。

// ライブラリの読み込み
System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);

// 画像の読み込み
Mat image = Imgcodecs.imread("KanoHead.png");

// 画素値の参照
double[] pixelValue = image.get(255, 255);
System.out.println("Blue: " + pixelValue[0]);
System.out.println("Green: " + pixelValue[1]);
System.out.println("Red: " + pixelValue[2]);

実行結果

Blue: 132.0
Green: 132.0
Red: 132.0

KanoHead.png はグレースケールの CT 画像であるため、各画素の BGR 値はすべて同じになります。

Note

グレースケール変換などの操作によって Mat がグレースケース化されている場合は、get メソッドで取得できるのはグレースケール値（pixelValue[0]）のみとなります。

画素値の変更

Mat オブジェクトの画素の値を変更するには、put メソッドを用います。第 1 引数に row、第 2 引数に col、第 3 引数に BGR 値などの色情報を指定することで、任意の画素値に変更することができます。以下は、for 文を用いて中央の矩形領域を赤色に置き換えるコード例です。

// ライブラリの読み込み
System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);

// 画像の読み込み
Mat image = Imgcodecs.imread("KanoHead.png");

// 画素値の変更
double[] newPixelValue = {0, 0, 255};
for (int y = 230; y < 280; y++) {
    for (int x = 230; x < 280; x++) {
        image.put(x, y, newPixelValue);
    }
}

// 画像の表示
HighGui.imshow("画素値の変更", image);
HighGui.waitKey();
System.exit(0);

PixelValue

画素値の情報を取得し、分岐を作成することで、二値化処理を実装することもできます。