深入了解android平台的jni---图像灰度化处理

一、涉及到的jni编程知识
Java基本类型的数组,在JNI中都是jArray的类型格式。具体类型如下:
typedef jarray jbooleanArray;
typedef jarray jbyteArray;
typedef jarray jcharArray;
typedef jarray jshortArray;
typedef jarray jintArray;
typedef jarray jlongArray;
typedef jarray jfloatArray;
typedef jarray jdoubleArray;
typedef jarray jobjectArray;
jArray类型JNI定义的类型,通过它JNIEnv可以操作Java数组,但它并不是C/C++的数组,所以我们要把jArray类型转换为C/C++中的数组。
JNIEnv定义了一系列的方法来把一个jArray类型转换为C/C++数组,和把C/C++数组转换为jArray
1、Java基本类型的数组转换成相应的C数组类型 
    jboolean*   (*GetBooleanArrayElements)(JNIEnv*, jbooleanArray, jboolean*);
    jbyte*      (*GetByteArrayElements)(JNIEnv*, jbyteArray, jboolean*);
    jchar*      (*GetCharArrayElements)(JNIEnv*, jcharArray, jboolean*);
    jshort*     (*GetShortArrayElements)(JNIEnv*, jshortArray, jboolean*);
    jint*       (*GetIntArrayElements)(JNIEnv*, jintArray, jboolean*);
    jlong*      (*GetLongArrayElements)(JNIEnv*, jlongArray, jboolean*);
    jfloat*     (*GetFloatArrayElements)(JNIEnv*, jfloatArray, jboolean*);
    jdouble*    (*GetDoubleArrayElements)(JNIEnv*, jdoubleArray, jboolean*);
参数:
env:JNI 接口指针。        
array:Java 字符串对象。        
isCopy:指向布尔值的指针。        
返回值:        
返回指向数组元素的指针,如果操作失败,则为 NULL。
2、获取数组的长度:
     jsize       (*GetArrayLength)(JNIEnv*, jarray);
3、释放C/C++的数组内存
     void        (*ReleaseBooleanArrayElements)(JNIEnv*, jbooleanArray,jboolean*, jint); 
     void        (*ReleaseByteArrayElements)(JNIEnv*, jbyteArray,jbyte*, jint);
     void        (*ReleaseCharArrayElements)(JNIEnv*, jcharArray,jchar*, jint);
     void        (*ReleaseShortArrayElements)(JNIEnv*, jshortArray,jshort*, jint);
     void        (*ReleaseIntArrayElements)(JNIEnv*, jintArray,jint*, jint);
     void        (*ReleaseLongArrayElements)(JNIEnv*, jlongArray,jlong*, jint);
     void        (*ReleaseFloatArrayElements)(JNIEnv*, jfloatArray,jfloat*, jint);
     void        (*ReleaseDoubleArrayElements)(JNIEnv*, jdoubleArray,jdouble*, jint);
参数:        
env:JNI 接口指针。        
array:Java 数组对象。        
elems:指向数组元素的指针。        
mode:释放模式。
4、构造一个指定长度的Java基本类型的数组
     jbooleanArray (*NewBooleanArray)(JNIEnv*, jsize);
     jbyteArray    (*NewByteArray)(JNIEnv*, jsize);
     jcharArray    (*NewCharArray)(JNIEnv*, jsize);
     jshortArray   (*NewShortArray)(JNIEnv*, jsize);
     jintArray     (*NewIntArray)(JNIEnv*, jsize);
     jlongArray    (*NewLongArray)(JNIEnv*, jsize);
     jfloatArray   (*NewFloatArray)(JNIEnv*, jsize);
     jdoubleArray  (*NewDoubleArray)(JNIEnv*, jsize); 
5、给java基本类型的数组赋值
     void  (*SetBooleanArrayRegion)(JNIEnv*, jbooleanArray,jsize, jsize, const jboolean*);
     void  (*SetByteArrayRegion)(JNIEnv*, jbyteArray,jsize, jsize, const jbyte*);
     void  (*SetCharArrayRegion)(JNIEnv*, jcharArray,jsize, jsize, const jchar*);
     void  (*SetShortArrayRegion)(JNIEnv*, jshortArray,jsize, jsize, const jshort*);
     void  (*SetIntArrayRegion)(JNIEnv*, jintArray,jsize, jsize, const jint*);
     void  (*SetLongArrayRegion)(JNIEnv*, jlongArray,jsize, jsize, const jlong*);
     void  (*SetFloatArrayRegion)(JNIEnv*, jfloatArray,jsize, jsize, const jfloat*);
     void  (*SetDoubleArrayRegion)(JNIEnv*, jdoubleArray, jsize, jsize, const jdouble*); 
把java基本类型的数组中的指定范围的元素用C/C++的数组中的元素来赋值
参数:        
env:JNI 接口指针。        
array:  Java 数组。        
start:起始下标。        
len:要复制的元素数。        
buf:源缓冲区。        
抛出:        
ArrayIndexOutOfBoundsException:如果区域中的某个下标无效。
注意:
如果是c程序,要用 (*env)-> 
如果是C++要用 env->
在linux下如果.c文件中用 “env->” 编译会找不到此结构,必须用“(*env)->”,或者改成.cpp文件,以 c++的方式来编译。
具体请看一下jni.h的代码。另外还有些省略的内容,可以参考JNI的文档:Java Native Interface 6.0 Specification,在JDK的文档里就可以找到。如果要进行更深入的JNI编程,需要仔细阅读这个文档
 
二、图像灰度化
彩色转灰度的著名心理学公式:Gray = R*0.299 + G*0.587 + B*0.114
实际应用中为了避免浮点运算,然后就有了移位运算代替了。
2至20位精度的系数:
Gray = (R*1 + G*2 + B*1) >> 2 
Gray = (R*2 + G*5 + B*1) >> 3 
Gray = (R*4 + G*10 + B*2) >> 4 
Gray = (R*9 + G*19 + B*4) >> 5 
Gray = (R*19 + G*37 + B*8) >> 6 
Gray = (R*38 + G*75 + B*15) >> 7 
Gray = (R*76 + G*150 + B*30) >> 8 
Gray = (R*153 + G*300 + B*59) >> 9 
Gray = (R*306 + G*601 + B*117) >> 10 
Gray = (R*612 + G*1202 + B*234) >> 11 
Gray = (R*1224 + G*2405 + B*467) >> 12 
Gray = (R*2449 + G*4809 + B*934) >> 13 
Gray = (R*4898 + G*9618 + B*1868) >> 14 
Gray = (R*9797 + G*19235 + B*3736) >> 15 
Gray = (R*19595 + G*38469 + B*7472) >> 16 
Gray = (R*39190 + G*76939 + B*14943) >> 17 
Gray = (R*78381 + G*153878 + B*29885) >> 18 
Gray = (R*156762 + G*307757 + B*59769) >> 19 
Gray = (R*313524 + G*615514 + B*119538) >> 20
 
三、灰度化代码实现
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_org_join_image_util_JoinImage_imgToGray( 
        JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h) { 
    LOGE("==imgToGray=="); 
 
    jint * cbuf; 
    cbuf = (*env)->GetIntArrayElements(env, buf, 0); // 获取int数组元素 
   
    int alpha = 0xFF; // 不透明值 
    int i, j, color, red, green, blue; 
    for (i = 0; i < h; i++) { 
        for (j = 0; j < w; j++) { 
            color = cbuf[w * i + j]; // 获得color值 
            red = (color >> 16) & 0xFF; // 获得red值 
            green = (color >> 8) & 0xFF; // 获得green值 
            blue = color & 0xFF; // 获得blue值 
            color = (red * 38 + green * 75 + blue * 15) >> 7; // 灰度算法(16位运算下7位精度) 
            color = (alpha << 24) | (color << 16) | (color << 8) | color; // 由ARGB组成新的color值 
            cbuf[w * i + j] = color; // 设置新color值 
        } 
    } 
 
    int size = w * h; 
    jintArray result = (*env)->NewIntArray(env, size); // 新建一个jintArray 
    (*env)->SetIntArrayRegion(env, result, 0, size, cbuf); // 将cbuf转存入result 
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, buf, cbuf, 0); // 释放int数组元素 
    return result; 
 
 
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作者:流星
posted @ 2016-04-05 15:19  aiguozhe1991  阅读(840)  评论(0编辑  收藏