Image processing 产生颜色光谱的卷积算子

我一直在尝试制作自己的卷积运算符，而不是使用Java自带的内置运算符。我在这张图片上应用了内置的卷积算子

使用内置的卷积算子和高斯滤波器，我得到了这张图像。

现在，我使用我的代码运行相同的图像

public static int convolve(BufferedImage a,int x,int y){
 int red=0,green=0,blue=0;
      float[] matrix = { 
 0.1710991401561097f, 0.2196956447338621f, 0.1710991401561097f, 
 0.2196956447338621f, 0.28209479177387814f, 0.2196956447338621f, 
 0.1710991401561097f, 0.2196956447338621f, 0.1710991401561097f, 
 };
      for(int i = x;i<x+3;i++){
          for(int j = y;j<y+3;j++){
              int color = a.getRGB(i,j);
              red += Math.round(((color >> 16) & 0xff)*matrix[(i-x)*3+j-y]);
              green += Math.round(((color >> 8) & 0xff)*matrix[(i-x)*3+j-y]);
              blue += Math.round(((color >> 0) & 0xff)*matrix[(i-x)*3+j-y]);

          }
      }

    return (a.getRGB(x, y)&0xFF000000) | (red << 16) | (green << 8) | (blue);
}

公共静态整数卷积（buffereImage a、整数x、整数y）{
int红色=0，绿色=0，蓝色=0；
浮点[]矩阵={
0.1710991401561097f、0.2196956447338621f、0.1710991401561097f、，
0.2196956447338621f、0.28209479177387814f、0.2196956447338621f、，
0.1710991401561097f、0.2196956447338621f、0.1710991401561097f、，
};
对于（inti=x；i16）&0xff）*矩阵[（i-x）*3+j-y]）；
绿色+=数学圆（（颜色>>8）和0xff）*矩阵[（i-x）*3+j-y]）；
蓝色+=数学圆（（颜色>>0）和0xff）*矩阵[（i-x）*3+j-y]）；
}
}
return（a.getRGB（x，y）&0xFF000000）|（red首先，您在循环的每个周期都不必要地（错误地）将结果从float转换为int。您的
红色
、
绿色
和
蓝色
应为float类型，并且仅在卷积后（转换回RGB时）才应转换回整数：

模糊卷积矩阵中的系数之和应为1.0。将此矩阵应用于图像时，可能会得到超过255的颜色。当这种情况发生时，通道“出血”到下一个通道（蓝色到绿色等）。
使用此矩阵的完全绿色图像将导致：

green = 255 * 1.8452741 ~= 471 = 0x01D7;
 rgb = 0xFF01D700;
如果没有，您需要添加一个检查，将通道的大小限制为255，并且不要让它们缠绕。例如：

if (red > 255.0f)
   red = 255.0f;

关于效率/优化：

速度上的差异可能是由这种不必要的强制转换和调用Math.Round来解释的，但更可能的候选者是您访问图像的方式。我对BuffereImage和Raster不够熟悉，无法为您提供访问底层图像缓冲区的最有效方式的建议。
首先，您是不必要的（并且错误地）在循环的每个周期将结果从浮点转换为int。您的
红色
、
绿色
和
蓝色
应为float类型，并且仅在卷积后（转换回RGB时）才应转换回整数：

模糊卷积矩阵中的系数之和应为1.0。将此矩阵应用于图像时，可能会得到超过255的颜色。当这种情况发生时，通道“出血”到下一个通道（蓝色到绿色等）。
使用此矩阵的完全绿色图像将导致：

green = 255 * 1.8452741 ~= 471 = 0x01D7;
 rgb = 0xFF01D700;
如果没有，您需要添加一个检查，将通道的大小限制为255，并且不要让它们缠绕。例如：

if (red > 255.0f)
   red = 255.0f;

关于效率/优化：

速度上的差异可能是由这种不必要的强制转换和调用Math.Round来解释的，但更可能的候选者是您访问图像的方式。我对BuffereImage和Raster不太熟悉，无法为您提供访问底层图像缓冲区的最有效方式的建议

if (red > 255.0f)
   red = 255.0f;