javase/src/com/google/zxing/client/j2se/BufferedImageMonochromeBitmapSource.java

   1 /*
   2  * Copyright 2007 Google Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 package com.google.zxing.client.j2se;
  18
  19 import com.google.zxing.BlackPointEstimationMethod;
  20 import com.google.zxing.MonochromeBitmapSource;
  21 import com.google.zxing.ReaderException;
  22 import com.google.zxing.common.BitArray;
  23 import com.google.zxing.common.BlackPointEstimator;
  24
  25 import java.awt.geom.AffineTransform;
  26 import java.awt.image.AffineTransformOp;
  27 import java.awt.image.BufferedImage;
  28 import java.awt.image.BufferedImageOp;
  29
  30 /**
  31  * <p>An implementation based upon {@link BufferedImage}. This provides access to the
  32  * underlying image as if it were a monochrome image. Behind the scenes, it is evaluating
  33  * the luminance of the underlying image by retrieving its pixels' RGB values.</p>
  34  *
  35  * @author srowen@google.com (Sean Owen), Daniel Switkin (dswitkin@google.com)
  36  */
  37 public final class BufferedImageMonochromeBitmapSource implements MonochromeBitmapSource {
  38
  39   private final BufferedImage image;
  40   private int blackPoint;
  41   private BlackPointEstimationMethod lastMethod;
  42   private int lastArgument;
  43
  44   private static final int LUMINANCE_BITS = 5;
  45   private static final int LUMINANCE_SHIFT = 8 - LUMINANCE_BITS;
  46   private static final int LUMINANCE_BUCKETS = 1 << LUMINANCE_BITS;
  47
  48   public BufferedImageMonochromeBitmapSource(BufferedImage image) {
  49     this.image = image;
  50     blackPoint = 0x7F;
  51     lastMethod = null;
  52     lastArgument = 0;
  53   }
  54
  55   public BufferedImage getImage() {
  56     return image;
  57   }
  58
  59   public boolean isBlack(int x, int y) {
  60     return computeRGBLuminance(image.getRGB(x, y)) < blackPoint;
  61   }
  62
  63   public BitArray getBlackRow(int y, BitArray row, int startX, int getWidth) {
  64     if (row == null) {
  65       row = new BitArray(getWidth);
  66     } else {
  67       row.clear();
  68     }
  69     int[] pixelRow = image.getRGB(startX, y, getWidth, 1, null, 0, getWidth);
  70     for (int i = 0; i < getWidth; i++) {
  71       if (computeRGBLuminance(pixelRow[i]) < blackPoint) {
  72         row.set(i);
  73       }
  74     }
  75     return row;
  76   }
  77
  78   public int getHeight() {
  79     return image.getHeight();
  80   }
  81
  82   public int getWidth() {
  83     return image.getWidth();
  84   }
  85
  86   public void estimateBlackPoint(BlackPointEstimationMethod method, int argument) throws ReaderException {
  87     if (!method.equals(lastMethod) || argument != lastArgument) {
  88       int width = image.getWidth();
  89       int height = image.getHeight();
  90       int[] histogram = new int[LUMINANCE_BUCKETS];
  91       float biasTowardsWhite = 1.0f;
  92       if (method.equals(BlackPointEstimationMethod.TWO_D_SAMPLING)) {
  93         int minDimension = width < height ? width : height;
  94         int startI = height == minDimension ? 0 : (height - width) >> 1;
  95         int startJ = width == minDimension ? 0 : (width - height) >> 1;
  96         for (int n = 0; n < minDimension; n++) {
  97           int pixel = image.getRGB(startJ + n, startI + n);
  98           histogram[computeRGBLuminance(pixel) >> LUMINANCE_SHIFT]++;
  99         }
 100       } else if (method.equals(BlackPointEstimationMethod.ROW_SAMPLING)) {
 101         if (argument < 0 || argument >= height) {
 102           throw new IllegalArgumentException("Row is not within the image: " + argument);
 103         }
 104         biasTowardsWhite = 2.0f;
 105         int[] rgbArray = new int[width];
 106         image.getRGB(0, argument, width, 1, rgbArray, 0, width);
 107         for (int x = 0; x < width; x++) {
 108           histogram[computeRGBLuminance(rgbArray[x]) >> LUMINANCE_SHIFT]++;
 109         }
 110       } else {
 111         throw new IllegalArgumentException("Unknown method: " + method);
 112       }
 113       blackPoint = BlackPointEstimator.estimate(histogram, biasTowardsWhite) << LUMINANCE_SHIFT;
 114       lastMethod = method;
 115       lastArgument = argument;
 116     }
 117   }
 118
 119   public BlackPointEstimationMethod getLastEstimationMethod() {
 120     return lastMethod;
 121   }
 122
 123   public MonochromeBitmapSource rotateCounterClockwise() {
 124     if (!isRotateSupported()) {
 125       throw new IllegalStateException("Rotate not supported");
 126     }
 127     // 90 degrees counterclockwise:
 128     AffineTransform transform = new AffineTransform(0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, image.getWidth());
 129     BufferedImageOp op = new AffineTransformOp(transform, AffineTransformOp.TYPE_NEAREST_NEIGHBOR);
 130     // Note width/height are flipped since we are rotating 90 degrees:
 131     BufferedImage rotatedImage = new BufferedImage(image.getHeight(), image.getWidth(), image.getType());
 132     op.filter(image, rotatedImage);
 133     return new BufferedImageMonochromeBitmapSource(rotatedImage);
 134   }
 135
 136   public boolean isRotateSupported() {
 137     // Can't run AffineTransforms on images of unknown format
 138     return image.getType() != BufferedImage.TYPE_CUSTOM;
 139   }
 140
 141   /**
 142    * Extracts luminance from a pixel from this source. By default, the source is assumed to use RGB,
 143    * so this implementation computes luminance is a function of a red, green and blue components as
 144    * follows:
 145    *
 146    * <code>Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B</code>
 147    *
 148    * where R, G, and B are values in [0,1].
 149    */
 150   private static int computeRGBLuminance(int pixel) {
 151     // Coefficients add up to 1024 to make the divide into a fast shift
 152     return (306 * ((pixel >> 16) & 0xFF) +
 153         601 * ((pixel >> 8) & 0xFF) +
 154         117 * (pixel & 0xFF)) >> 10;
 155   }
 156
 157 }