如何在java中将灰度图像蒙版应用于rgb图像

Question

有人建议我将此问题与另一个问题分开。这是原文：

How to change white background for black

经过一些图像处理后，我得到了一个二值图像，但边界太硬了，所以我应用了一个高斯滤波器来得到一个软的。结果是灰度图像。我需要将此图像应用为另一个图像的蒙版，它们都没有 alpha 通道，因此需要在没有此值的情况下混合颜色。我正在使用Marvin Framework 来完成这项工作，但 Marvin 没有插件，所以我编写了一个，就是这样：

@Override public void process(MarvinImage _imageIn, MarvinImage _imageOut, MarvinAttributes attrOut, MarvinImageMask _mask, boolean previewMode) {
    
    MarvinImage mask = _imageIn;
    MarvinImage image = _imageOut;
    
    for(int y=0; y<mask.getHeight(); y++){
        for(int x=0; x<mask.getWidth(); x++){
            
            //ya que está en grayscale, los 3 valores son los mismos
            int r1 = mask.getIntComponent0(x, y);
            int g1 = mask.getIntComponent1(x, y);
            int b1 = mask.getIntComponent2(x, y);
            
            int r2 = image.getIntComponent0(x, y);
            int g2 = image.getIntComponent1(x, y);
            int b2 = image.getIntComponent2(x, y);
            
            //al color de salida, le asignamos la luminicencia de la imagen mascara
            int r = 0, g = 0, b = 0;
            if(r1 > 0 || r2 > 0){
                r = r1*r2/Math.max(r1, r2);
            }
            
            if(g1 > 0 || g2 > 0){
                g = g1*g2/Math.max(g1, g2);
            }
            
            if(b1 > 0 || b2 > 0){
                b = b1*b2/Math.max(b1, b2);
            }
            
            image.setIntColor(x, y, r, g, b);
        }
    }
}

但是这段代码有一个我无法解决的小错误。当 rgb 图像有白色时，颜色结果没有很好地组合，它不会变暗。我正在寻找的是可以使用 gimp 实现的东西，其中有 2 层图像，底部是 rgb 图像，上层是灰度蒙版，然后在这一层中我们使用函数 color to alpha，使用白色作为目标。结果如下：

接下来是算法：

区别非常明显。这是用于测试的两个原始图像：

_{（来源：imgsafe.org）}

Answer 1

您只需要将图像与蒙版进行 Alpha 组合。基本上输出的图像像素是：

output_image(x,y) = input_image(x,y) * PI + mask_image(x,y) * PM

其中 PI 和 PM 分别是输入和掩码图像在输出像素中的百分比。 PI + PM = 1 (100%)

示例：

对于遮罩中的黑色像素：

PM = 1 - (灰度像素 / 255) → 1 - (0 / 255) = 1

对于白色像素：

PM = 1 - (灰度像素 / 255) → 1 - (255 / 255) = 0

对于一个灰色像素：

PM = 1 - (灰度像素 / 255) → 1 - (127 / 255) = 0.5

最后：

PI = 1 - 下午；

输出 1：

源代码：

public class GrayScaleMask {

    public GrayScaleMask(){

        MarvinImage image = MarvinImageIO.loadImage("./res/grayscaleMask_input.png");
        MarvinImage mask = MarvinImageIO.loadImage("./res/grayscaleMask_mask.png");
        grayscaleMask(image.clone(), image, mask);
        MarvinImageIO.saveImage(image, "./res/grayscaleMask_output.png");
    }

    private void grayscaleMask(MarvinImage image, MarvinImage imageOut, MarvinImage mask){
        int r1,r2,g1,g2,b1,b2;
        double maskGray, factorMask, factorImage;
        for(int y=0; y<image.getHeight(); y++){
            for(int x=0; x<image.getWidth(); x++){
                r1 = image.getIntComponent0(x, y);
                g1 = image.getIntComponent1(x, y);
                b1 = image.getIntComponent2(x, y);
                r2 = mask.getIntComponent0(x, y);
                g2 = mask.getIntComponent1(x, y);
                b2 = mask.getIntComponent2(x, y);
                maskGray = (r2*0.21)+(g2*0.72)+(b2*0.07);
                factorMask = 1-(maskGray/255);
                factorImage = 1-factorMask;
                imageOut.setIntColor(x, y,  (int)(r1*factorImage+r2*factorMask),
                                            (int)(g1*factorImage+g2*factorMask),
                                            (int)(b1*factorImage+b2*factorMask));

            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new GrayScaleMask(); System.exit(0);
    }
}

输出 2：

您可以在组合之前将蒙版变暗：

    r2 = (int)(r2*0.3);
    g2 = (int)(g2*0.3);
    b2 = (int)(b2*0.3);
    imageOut.setIntColor(x, y,  (int)((r1*factorImage+r2*factorMask)),
                                (int)((g1*factorImage+g2*factorMask)),
                                (int)((b1*factorImage+b2*factorMask)));