《Java图像处理：基于OpenCV与JVM》 ——1.15　用Kotlin写OpenCV代码

1.15　用Kotlin写OpenCV代码

  问题定义

使用Scala写OpenCV变换程序令人兴奋，但现在谷歌正在力推Kotlin语言，你将会非常喜欢使用Kotlin写OpenCV代码。

  解决方法

当然，Leiningen中有Kotlin插件。就像Scala设置一样，你需要再一次在project.clj文件中更新元数据。

你最需要做的是添加Kotlin插件以及访问Kotlin源文件的路径。

  工作原理

基本设置

在project.clj文件中需要更新的地方同那些在Scala设置需要更新的地方十分相似，并且已在接下来的代码片段中被高亮标出。

因为Kotlin类是通过插件显式地编译到JavaVM字节码中，你可以参考那些到目前为止你已经完成编译的类。

显而易见，第一个测试是检验你是否可以加载一个矩阵对象并且打印它的0和1值。

下面十分简短的Kotlin代码片段实现了上述功能。

在你执行通常的Leiningen运行命令之前，需要将First.kt文件放到Kotlin文件夹中。

这个命令输出同样是必要的，展示了正确创建的OpenCV对象并且将它打印到控制台中。

这是一个简单的示例。让我们使用Kotlin和OpenCV来完成更加复杂一点的事情吧。

颜色映射

下面这个新示例展示出如何使用Imgproc类中的applyColorMap函数完成不同颜色映射之间的变换，这个示例完全用Kotlin代码实现。

就像你掌握的那样，Kotlin的构造函数调用不需要使用明确的new关键字，而且就像在Scala中一样，可以使用静态引入方法。

现在你可以从图1-41中的原始输入图像开始看这段代码的运行效果。

你会看到程序创建了三个文件，如图1-42、图1-43和图1-44所展示的三个输出文件所示。

      图1-41　猫咪做好了准备    图1-42　应用BONE的猫咪

      图1-43　应用WINDER的猫咪  图1-44　应用HOT，并变换了尺寸的猫咪

在Kotlin中，合适的类型转换看上去有一些挑战，但是代码同样是非常紧凑的，就像在Scala中移除了一些样板代码。

用户接口

你想要使用Kotlin的一个主要原因是它那不可思议的tornadofx库，这个库使在GUI框架JavaFX下的JVM中编写简单的用户接口变得更容易。

这样的小应用对于给用户创造调整OpenCV参数的机会并且伪实时地看到结果，是非常有用的。

Kotlin设置

tornadofx库可以被添加到存在于依赖部分的project.clj文件中，如下面提取出的片段所示。

由于本攻略的目的是培养你创造性的想法，因此我们不再深入学习如何编写Kotlin程序以及使用tornadofx库编写Kotlin程序。但是你将很快学习到一些如何将这些方法集成到OpenCV中的Kotlin示例。

下面的第一个示例将向你介绍如何引导你的Kotlin代码显示一帧中的一副图像。

仿制用户接口

一个简单的tornadofx应用基本遵循了一个结构，即给定的启动器（Launcher）→应用→视图，如图1-45中的流程图所示。

图1-45　tornadofx应用流程图

有了这张图的概念，我们需要创建三个类。

HelloWorld0：UI应用的主视图

MyApp0：用来发送给JavaFX启动器的JavaFX应用对象

World0：主类，只会被创建一次，因此使用对象代替类来定义它，以此启动基于JVM的应用

一个tornadofx中的视图由一个根面板（Root Panel）组成，你可以按照自己的意愿定制JavaFX小部件作为根面板。

下面的代码创建一个单一视图，该视图由嵌入在imageview小部件中的图像组成。

imageview中图像的尺寸由定义小部件的模块设置。

视图初始化由init{......}模块完成，而且由于根对象无法再一次初始化，因此使用神奇的with函数完成。

这段代码的其余部分是标准的tornadofx/javafx样板模板，以此正确启动基于JavaFX的应用。

如同到目前为止你所完成的那样，通过如下命令使用Leiningen自动模式运行上述代码。

你的屏幕上将会出现图形化的一帧（图1-46）。

图1-46　一帧中的图像

实际上，这段代码和这一帧有一些不同。在根模块中，通过在合适的地方插入下面的代码片段设置了一个标题。你会找到这是在哪里插入的。

反馈按钮的用户接口

接下来的示例基于前述示例并且增加了一个按钮，当按下按钮，内部计数器会增加，而且计数器的值会实时显示在屏幕上。

反馈值可以通过SimpleIntegerProperty建立，或者通过javafx.beans包中的Simple-

XXXProperty建立。

该反馈值可以绑定到小部件上，在接下来的示例中，将会绑定到一个标签上，因此标签值与属性值相同。

按钮是你可以用来定义一个处理句柄的UI小部件。句柄代码存在于模块内部或者一个不同的Kotlin函数中。

根据上述目标和解释，让我们开始介绍下面的代码片段。

运行计数器应用的结果如图1-47所示。

在点击这个漂亮的按钮几次之后，你会得到如图1-48所示内容。

      图1-47　简单的计数器应用       图1-48　点击几次按钮后增加计数器数值

模糊应用

这些应用很酷，但这看上去像是创建GUI的课程，而且同OpenCV没有太大关系。

确实如此。

因此，最后一个Kotlin应用基于上述两个示例，介绍如何建立一个模糊应用，其中模糊程度由反馈属性设置。

你需要在Java环境下的图像对象和OpenCV环境下的Mat对象来回转换。下面的示例介绍一种快速转换的方法，通过使用OpenCV的imencode函数实现，该函数将Mat对象编码为字节而无须将它们存储到文件中。

这个模糊应用使用了SimpleObjectProperty类型的变量，该变量随着它的图像化视图更新而变化。

较长的导入列表有些烦人，但你可能不必为自己自定义的应用加入更多的导入。

通常情况下，Leiningen在文件改变后为你自动完成全部Kotlin编译工作，模糊应用效果如图1-49所示。

图1-49　模糊应用

当你点击增加（increment）按钮后，猫咪图像变得越来越模糊；当你点击减小（decrement）按钮后，它变得越来越清晰。

在本书的代码样本中有更多的tornadofx示例，因此无须犹豫，找出它们来练习。你可能会通过OpenCV方法获得更多的UI。例如一个图像拖拽面板，图像可以根据你的意愿被模糊处理。那听起来不再是无法实现的，是吗？

第1章写满了攻略，从在基于JavaVM的OpenCV中建立一个小项目开始，逐渐学习更加复杂的图像操作示例，最开始使用Java，最终熟练使用JavaVM运行环境，以使用Scala代码以及含有令人印象深刻的tornadofx库的Kotlin代码。

介绍origami库的大门已经打开，该库是为OpenCV设计的Clojure封装。该环境带给你更加简洁的代码并且更具有交互性，以此来尝试新事物并且变得更加有创造性。是时候兴奋起来了。

我对未来有兴奋的感觉，而我不知道那看上去会是什么样。但是无论如何，未来将会是我创造的样子。

——Amanda Lindhout