JavaとOpenCVでガウシアンブラー（ガウスぼかし）を実装する方法を徹底解説

画像にローパスフィルタを適用してフィルタリングを行うことで、画像をぼかすことができます。この処理により、ノイズやエッジといった高周波成分が画像から取り除かれます。

ガウシアンブラー（Gaussian Blurring：ガウスぼかし）は、OpenCVが提供するぼかし手法のひとつで、画像のノイズ除去に非常に高い効果を発揮します。この手法では、カーネル領域内のすべてのピクセルの平均値を使って、中心の要素を置き換えます。

GaussianBlur()メソッドの使い方

この手法で画像をフィルタリング・ぼかし処理するには、GaussianBlur()メソッドを使用します。このメソッドは以下の引数を受け取ります。

• ソース画像とデスティネーション画像を表す2つのMatオブジェクト
• カーネルのサイズを表すSizeオブジェクト
• X方向におけるガウシアンカーネルの標準偏差を表すdouble型の変数

サンプルコード

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class GausianBlurExample extends Application {
    public void start(Stage stage) throws IOException {
        // OpenCVのコアライブラリを読み込む
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        String file ="D:\\Images\\elephant.jpg";
        Mat src = Imgcodecs.imread(file);
        // デスティネーション行列を作成
        Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        // 画像にガウシアンブラーを適用
        Imgproc.GaussianBlur(src, dst, new Size(15, 15), 0);
        // 行列をJavaFXの書き込み可能なイメージに変換
        Image img = HighGui.toBufferedImage(dst);
        WritableImage writableImage= SwingFXUtils.toFXImage((BufferedImage) img, null);
        // イメージビューを設定
        ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
        imageView.setX(10);
        imageView.setY(10);
        imageView.setFitWidth(575);
        imageView.setPreserveRatio(true);
        // Sceneオブジェクトを設定
        Group root = new Group(imageView);
        Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
        stage.setTitle("Gaussian Blur Example");
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }
    public static void main(String args[]) {
        launch(args);
    }
}

コードのポイント

上記のサンプルコードでは、まずSystem.loadLibrary()でOpenCVのネイティブライブラリを読み込み、Imgcodecs.imread()で対象画像を読み込んでいます。その後、Imgproc.GaussianBlur()にソース画像・出力先のMatオブジェクト・カーネルサイズ（ここでは15×15）を渡してぼかし処理を実行し、結果をJavaFXのImageViewに表示しています。

入力画像

実行結果

上記のプログラムを実行すると、以下のような出力が生成されます。元の画像と比較すると、ノイズが滑らかに除去され、画像全体がぼかされていることが確認できます。

まとめ

OpenCVのGaussianBlur()メソッドを使えば、Javaでも簡単にガウシアンブラーによるノイズ除去を実装できます。カーネルサイズや標準偏差の値を調整することで、ぼかしの強さを制御できるため、用途に応じて最適なパラメータを見つけてみてください。