JavaでMatのRGB要素にアクセス・値を変更する方法

Question

前提

AndoroidStudioで読み込んだ動画の明度を変換するアプリを作ろうと思っています。
使用言語はJavaです。
CameraX ライブラリを使用して動画像を取得し、
OpenCVでRGB変換を行う予定です。

実現したいこと

Mat行列において、画素にアクセスしRGB値を比較したり掛け算をしたい。

発生している問題・エラーメッセージ

C言語では
cv::vec3b p = Mat.atcv::Vec3b(2, 5);
画素の変更は
Mat.atcv::Vec3b(y, x)[0] = xx; //青
Mat.atcv::Vec3b(y, x)[1] = xx; //緑
Mat.atcv::Vec3b(y, x)[2] = xx; //赤

のように出来るという記事を見つけましたが、Javaではどのように記述するのか理解できませんでした。

for (double v = 0; v < mat.rows(); v++){
　　for (double u = 0; u < mat.cols(); u++){
　　　　Scalar p = mat.at(u,v);
    }
}

のように記述してみたのですが使えませんでした。

該当する関数はこのように記述しています。

    private class MyImageAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {
        private Mat matPrevious = null;

        @Override
        public void analyze(@NonNull ImageProxy image) {
            /* Create cv::mat(RGB888) from image(NV21) */
            Mat matOrg = getMatFromImage(image);

            /* Fix image rotation (it looks image in PreviewView is automatically fixed by CameraX???) */
            Mat mat = fixMatRotation(matOrg);

            Log.i(TAG, "[analyze] width = " + image.getWidth() + ", height = " + image.getHeight() + "Rotation = " + previewView.getDisplay().getRotation());
            Log.i(TAG, "[analyze] mat width = " + matOrg.cols() + ", mat height = " + matOrg.rows());
            //type = 16, depth = 0, channels  = 3, isContinuous = true
            Log.i(TAG, "type = " + matOrg.type() + ", depth = " + matOrg.depth() + ", channels  = " + matOrg.channels() + ", isContinuous = " + matOrg.isContinuous());

            for (double v = 0; v < mat.rows(); v++){
                for (double u = 0; u < mat.cols(); u++){
                    Scalar p = mat.at(u,v);
                    //1画素ずつ取り出す
                    //RGBの値を比較して、2したり1/2したい
                }
            }

            /* Convert cv::mat to bitmap for drawing */
            Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mat.cols(), mat.rows(),Bitmap.Config.ARGB_8888);
            Utils.matToBitmap(mat, bitmap);

            /* Display the result onto ImageView */
            runOnUiThread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
            });

            /* Close the image otherwise, this function is not called next time */
            image.close();
        }

Comments

[jimbe]

その Mat というクラスはどこのパッケージのものでしょうか。

[hoshi-takanori]

これ？
https://docs.opencv.org/4.x/javadoc/org/opencv/core/Mat.html

at メソッドの最初の引数はクラスを渡す必要があるみたい。普通は get や put を使うのかも？

[naki_a]

回答ありがとうございます！
MatはOpenCV由来のクラスです。

<T> Mat.Atable<T> at​(java.lang.Class<T> clazz, int row, int col)
というところですよね、最初のクラスに何を指定すればいいのか分からなくて躓いてしまいました。
(double)とか(int)も入れてみたんですがよく分からず……
大人しくgetなんかを使った方が良いんでしょうか

[jimbe]

>MatはOpenCV由来のクラス

hoshi-rakanori さんのコメントのリンクのクラスであっているということでしょうか。
クラスは自由に作れるものですので、名前だけでは特定出来ません。由来等というふんわりした表現をしても、バージョンによって使い方が違っていたら意味がありません。

>(double)とか(int)も入れてみたんですが

java.lang.Class<T> ですから、 Class オブジェクトです。
at(Integer.class, row, column) とやれば Mat.Atable<Integer> オブジェクトが得られるということです。

>大人しくgetなんかを使った方が良いんでしょうか

大人しくとはどういうことでしょう。
get なら使えるのでしたらそれで良いように思いますが…何が問題なのでしょうか。

[naki_a]

曖昧な説明をしてしまいすみません。
Javaを学び始めたばかりで、MatはOpenCVで使うものという認識があったのでふわっとした言い方になってしまいました。
そのClass＜T＞というものがよく分からなくて、clazzと指定されている引数の部分にinteger.classと入力すればいいのでしょうか？
自分で調べた際に、Mat型配列の画素値にアクセスする場合はatを使う方が圧倒的に多いようで、getを使うものを見つけられていませんでした。どちらにしろ使い方が分からない関数だったので、出来れば参考資料が多い方の関数を使いたかったという個人的な感想です。

[jimbe]

>そのClass＜T＞というものがよく分からなくて、clazzと指定されている引数の部分にinteger.classと入力すればいいのでしょうか？

頭が大文字の Integer.class ですね。 Integer クラスは int のオブジェクト版です。 Class<T> となっていますので、 clazz として Integer.class を渡すと、そのメソッドの他の T の部分が Integer として扱われるようになります。
int でなく double で欲しいとか long でとかであれば、 Double.class 、 Long.class (頭大文字に注意)を渡せば良いことになります。

>Mat型配列の画素値にアクセスする場合はatを使う方が圧倒的に多いようで、getを使うものを見つけられていませんでした

ですがそれらは、質問本文で書かれているように c だったのではありませんか?
c と java では、同じ構造でも表現が違って使用方法も変わるのはあり得ることですので、『c はこうなのに java で同じに出来ない』というのは当然と思われても良いと思います。
少ないかもしれませんが java での資料を地道に探すか、実際に試すしか無いでしょう。

[naki_a]

>int でなく double で欲しいとか long でとかであれば、 Double.class 、 Long.class (頭大文字に注意)を渡せば良いことになります。
何度もご回答ありがとうございます。使い方がよくわかりました。Classは分かってもclazzとは？というところでよくわからなくなってしまっていたので、これで引数の指定ができそうです。

>c と java では、同じ構造でも表現が違って使用方法も変わるのはあり得ることですので、『c はこうなのに java で同じに出来ない』というのは当然と思われても良いと思います。
少ないかもしれませんが java での資料を地道に探すか、実際に試すしか無いでしょう。
一応JavaにもVec3dという型(？なのかよくわかりませんが)はあるようですが、jimbeさんのおっしゃる通りCと同じような記述はできなさそうでした。今やっているプログラムはget関数で解決しそうなのですが、今後のためにも調べてみようと思います。
ありがとうございました。

Answer 1

回答ではなく質問の部分で解決してしまいBAが選べなかったため、便宜上自己解決とさせていただきます。

質問欄でMat.at()ではなくget関数で良いのではとご指摘いただいたことを受け、
Using get() and put() to access pixel values in OpenCV for Java
こちらの質問を参考にコードを書き直しました。
/2の部分を*2にすると明度が変更されることを確認できたので、別の問題は浮上してきましたが元の目的はある程度達成できました。
知恵を貸していただきありがとうございました。

private class MyImageAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {
        private Mat matPrevious = null;

        @Override
        public void analyze(@NonNull ImageProxy image) {
            /* Create cv::mat(RGB888) from image(NV21) */
            Mat matOrg = getMatFromImage(image);
            /* 画像を回転 */
            Mat fixMat = fixMatRotation(matOrg);

            Size sizeMat = fixMat.size();
            Mat mat = fixMat.clone();

            for (int i = 0; i < fixMat.height(); i++){
                for (int j = 0; j < fixMat.width(); j++){
                    double[] data = fixMat.get(i,j);
                    data[0] = data[0] / 2;
                    data[1] = data[1] / 2;
                    data[2] = data[2] / 2;
                    mat.put(i,j,data);
                }
            }

            /* mat -> bitmap */
            Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mat.cols(), mat.rows(),Bitmap.Config.ARGB_8888);
            Utils.matToBitmap(mat, bitmap);

            /* Display the result onto ImageView */
            runOnUiThread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
            });

            image.close();
        }