/**
 * Прочитай картинку и покажи ее
 */
public class P1ReadAndDisplayImage {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить библиотеку Opencv Он не обязательно должен быть в проекте, ему нужен абсолютный путь.
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Читать картинки
        Mat img = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        // Отображение изображений в окне приветствия
        HighGui.imshow("hello", img);
        // Подождите нажатия клавиши Если не настроить дизайн, он будет ждать вечно.
        HighGui.waitKey();
        // Уничтожить все окна
        HighGui.destroyAllWindows();
        // Выйти из системы
        System.exit(0);
    }
}

public class P2SaveImage {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить библиотеку Opencv Он не обязательно должен быть в проекте, ему нужен абсолютный путь.
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Читать картинки
        Mat img = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        // сохранить изображение Формат изображения может совпадать с исходным изображением или быть несовместимым.
        String fileName = "src/main/resources/tmp/lenna1.jpg";
        Imgcodecs.imwrite(fileName, img);
    }
}

public class P3CameraStudy {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Откройте камеру по умолчанию (индекс 0).
        VideoCapture capture = new VideoCapture(0);
        // Проверьте, успешно ли открылась Камера
        if (!capture.isOpened()) {
            System.out.println("Невозможно открыть камеру.");
            return;
        }
        // Чтение и отображение каждого кадра из камеры.
        Mat frame = new Mat();
        while (capture.read(frame)) {
            // Показать изображение Связанный с пользовательским интерфейсом HighGui
            HighGui.imshow("Camera", frame);
            // подожди 3 миллисекунды То есть один кадр считывается из Камеры каждые 3 миллисекунды.
            int key = HighGui.waitKey(3);
            // Если вы введете q затем освободите ресурсы
            if (key == 'q' || key == 'Q') {
                // Уничтожить все окна
                HighGui.destroyAllWindows();
                // выпускать VideoCapture объект
                capture.release();
                System.exit(0);
                break;
            }

        }
        // Уничтожить все окна
        HighGui.destroyAllWindows();
        // выпускать VideoCapture объект
        capture.release();
        System.exit(0);
    }
}

public class P4VideoStudy {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Читать местные видео
        VideoCapture capture = new VideoCapture("src/main/resources/video/video.mp4");
        // Получите ширину, высоту и количество кадров видео.
        double width = capture.get(Videoio.CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
        double height = capture.get(Videoio.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
        double frameCount = capture.get(Videoio.CAP_PROP_FRAME_COUNT);
        // Получите номер кадра и общую продолжительность видео
        double totalSeconds = frameCount / capture.get(Videoio.CAP_PROP_FPS);
        // Рассчитать среднюю частоту кадров
        double fps = frameCount / totalSeconds;
        // Вывод видеоинформации
        System.out.println("Ширина видео: " + width);
        System.out.println("видео Высота: " + height);
        System.out.println("Номер видеокадра: " + frameCount);
        System.out.println("Общая продолжительность: " + totalSeconds);
        System.out.println("Средняя частота кадров: " + fps);

        // Определить путь к выходному видеофайлу
        String outputFilePath = "src/main/resources/tmp/output_video.mp4";

        // Определите атрибут видео width и height Неправильно, я не могу это написать
        Size frameSize = new Size(width, height);
        // создавать VideoWriter объект
        VideoWriter videoWriter = new VideoWriter(outputFilePath, VideoWriter.fourcc('H', '2', '6', '4'), fps, frameSize, true);

        // Проверьте, успешно ли открылось видео
        if (!capture.isOpened()) {
            System.out.println("Невозможно открыть видео");
            return;
        }
        // исследовать VideoWriter объект успешно инициализирован?
        if (!videoWriter.isOpened()) {
            System.out.println("Ошибка: невозможно открыть файл видео для записи.");
            return;
        }
        // Чтение и отображение каждого кадра из видео
        Mat frame = new Mat();
        while (capture.read(frame)) {
            if (!frame.empty()) {
                videoWriter.write(frame);
            }
            // Показать изображение Связанный с пользовательским интерфейсом HighGui
            HighGui.imshow("Video", frame);
            // Оно прерывается после одного ввода.
            int key = HighGui.waitKey(30);
            System.out.println("key = " + key+"\t" + (char)key);
            if (key == 'q' || key == 'Q') {
                HighGui.destroyAllWindows();
                capture.release();
                videoWriter.release();
                System.exit(0);
                break;
            }
        }
        HighGui.destroyAllWindows();
        capture.release();
        videoWriter.release();
        System.exit(0);
    }
}

public static void show(LinkedHashMap<String, Mat> mats) {
    // Получите набор инструментов по умолчанию
    Toolkit toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit();
    // Узнать размер экрана
    Dimension screenSize = toolkit.getScreenSize();
    // Ширина и высота выходного экрана
    int i = 0;
    int x = 0;
    int y = 0;
    int xSpacing = 10;
    int ySpacing = 40;
    for (Map.Entry<String, Mat> entry : mats.entrySet()) {
        Mat mat = entry.getValue();
        String winName = entry.getKey();
        System.out.println("winName = " + winName);
        HighGui.imshow(winName, mat);
        if (i > 0) {
            x += (mat.cols() + xSpacing);
            if (x + mat.cols() > screenSize.width) {
                x = 0;
                y += (mat.rows() + ySpacing);
            }
        }
        HighGui.moveWindow(winName, x, y);
        i++;
    }
    HighGui.waitKey();
}

public class P490MatCopyStudy {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());

        // Читать картинки
        Mat image = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        //  это глубокая копия
        Mat clone = image.clone();
        // глубокая копия
        Mat copyTo = new Mat();
        image.copyTo(copyTo);

        // Нарисовать текст на изображении
        // позиция текста
        Point textPosition = new Point(50, 50);
        String text = "Hello, OpenCV!";
        // Белый, размер шрифта 1.0, ширина линии равна 2
        Imgproc.putText(image, text, textPosition, Imgproc.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, new Scalar(255, 255, 255), 2);
        LinkedHashMap<String, Mat> images = new LinkedHashMap<>();
        images.put("исходное изображение", image);
        images.put("clone", clone);
        images.put("copyTo", copyTo);
        OpenCVUtil.show(images);
        HighGui.destroyAllWindows();
    }
}

public class P412MatSplitAndMerge {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Прочитайте исходное изображение
        Mat image = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        // Показать изображение
        HighGui.imshow("исходное изображение", image);
        // разделительный канал
        List<Mat> channels = new ArrayList<>();
        Core.split(image, channels);
        for (int i = 0; i < channels.size(); i++) {
            Mat mat = channels.get(i);
            // Все три отдельных канала представляют собой одиночные каналы, поэтому все они представляют собой черно-белые изображения.
            HighGui.imshow("Канал" + i, mat);
        }
        List<Mat> mergeChannels = new ArrayList<>();
        mergeChannels.add(channels.get(0));
        mergeChannels.add(channels.get(1));
        mergeChannels.add(channels.get(2));
        Mat newMat = new Mat();
        // Объединить каналы
        Core.merge(mergeChannels,newMat);
        HighGui.imshow("Комбинированное изображение", newMat);
        HighGui.waitKey();
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

public class P500BasicShapeDrawingExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Создатель изображения на черном фоне
        Mat image = new Mat(400, 600, CvType.CV_8UC3, new Scalar(0, 0, 0)); // 400x600 размер, 3 черное изображение канала

        // На изображении Рисовать базовую графику
        Point center = new Point(300, 200); // Координаты центра круга
        Scalar color = new Scalar(0, 255, 0); // цвет (BGR Формат)

        // Нарисуйте круг
        Imgproc.circle(image, center, 100, color, 2); // Центр (300, 200), радиус 100, ширина границы 2, зеленый

        // Нарисуйте прямоугольник
        Point topLeft = new Point(100, 100); // Координаты верхнего левого угла
        Point bottomRight = new Point(500, 300); // Координаты нижнего правого угла
        Imgproc.rectangle(image, topLeft, bottomRight, new Scalar(0, 0, 255), 3); // верхний левый угол (100, 100), нижний правый угол (500, 300), красный, ширина границы равна 3

        // Нарисуйте прямую линию
        Point start = new Point(50, 50); // Координаты начальной точки
        Point end = new Point(550, 350); // Координаты конечной точки
        Imgproc.line(image, start, end, new Scalar(255, 0, 0), 1); // Синий, ширина линии 1

        // Нарисовать текст на изображении
        Point textPosition = new Point(50, 50); // позиция текста
        String text = "Hello, OpenCV!"; // текст для рисования
        Imgproc.putText(image, text, textPosition, Imgproc.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, new Scalar(255, 255, 255), 2); // Белый, размер шрифта 1.0, ширина линии равна 2


        HighGui.imshow("Отрисовка базовой графики", image);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);

    }
}

public class P620ImageArithmeticExample {
    public static void main(String[] args) {
        // // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Загрузите два изображения
        String imagePath1 = "src/main/resources/img/lenna1.png";
        Mat image1 = Imgcodecs.imread(imagePath1);
        // Загружено ли изображение успешно?
        if (image1.empty()) {
            System.out.println("Error: Couldn't load images.");
            return;
        }
        HighGui.imshow("исходное изображение", image1);
        // создать Изображение 2 тех же размеров, что и изображение 1.,Каждый пиксель имеет значение 100.
        Mat image2 = new Mat(image1.size(), image1.type(), new Scalar(100));

        // создавать一个с изображениями1размери Пустое изображение того же типа,используется для хранения результатов
        Mat result4add = new Mat(image1.size(), image1.type());
        Mat result4subtract = new Mat(image1.size(), image1.type());
        // Добавление
        Core.add(image1, image2, result4add);
        HighGui.imshow("Добавить изображения", result4add);
        // операция вычитания
        Core.subtract(image1, image2, result4subtract);
        HighGui.imshow("Вычитание изображения", result4subtract);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

public class P621DarknessAdjustmentExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // Загрузите два изображения
        Mat image1 = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        // Загружено ли изображение успешно?
        if (image1.empty()) {
            System.out.println("Error: Couldn't load images.");
            return;
        }
        HighGui.imshow("исходное изображение", image1);
        // Определяет коэффициент регулировки темноты (в 0 приезжать 1 между)
        double darknessFactor = 0.5; // уменьшать 50%
        // Умножьте значение каждого пикселя изображения 1 на коэффициент регулировки темноты.
        // rtype: преобразованный целевой тип данных. Если значение -1 означает использование того же источника Mat объект того же типа данных.
        // Исходное значение пикселя*альфа+бета
        Mat clone = image1.clone();
        clone.convertTo(clone, -1, darknessFactor, 0);
        HighGui.imshow("После смены света и тьмы", clone);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

public class P630ImageFusionExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());

        // прочитать изображение1иизображение2
        Mat image1 = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/dog.jpg");
        Mat image2 = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/background.jpg");
        // Fusion требует, чтобы оба изображения были одинакового размера.
        Size size = getSize(image1, image2);
        // слияние изображений
        Mat blendedImage = blendImages(resizeImages(image1, size), resizeImages(image2, size));
        // Отображение объединенного изображения
        HighGui.imshow("Blended Image", blendedImage);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }

    private static Size getSize(Mat image1, Mat image2) {
        int minWidth = Math.min(image1.width(), image2.width());
        int minHeight = Math.min(image1.height(), image2.height());
        return new Size(minWidth, minHeight);
    }

    // Изменить размер изображения до нужного размера
    private static Mat resizeImages(Mat image, Size size) {
        Mat mat = new Mat(size, image.type());
        Imgproc.resize(image, mat, size);
        return mat;
    }

    // слияние изображений
    private static Mat blendImages(Mat image1, Mat image2) {
        double alpha = 0.9; // Отрегулируйте вес сплава
        Mat blendedImage = new Mat();
        Core.addWeighted(image1, alpha, image2, 1 - alpha, 0, blendedImage);
        return blendedImage;
    }
}

public class P640ImageNegationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // прочитать изображение
        Mat image = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");

        HighGui.imshow("исходное изображение", image);
        Mat mat = new Mat();
        Core.bitwise_not(image, mat);

        // Отображение объединенного изображения
        HighGui.imshow("НЕ работа с изображением", mat);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

public class P670AddLogo {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // 1. Представьте изображения
        Mat background = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/background.jpg");
        // 2. Сделать логотип
        Mat logo = new Mat(200, 200, CvType.CV_8UC3, new Scalar(0, 0, 0));
        Mat mask = new Mat(200, 200, CvType.CV_8UC1, new Scalar(0, 0, 0));
        Point topLeft = new Point(20, 20);
        Point bottomRight = new Point(120, 120);
        Imgproc.rectangle(logo, topLeft, bottomRight, new Scalar(0, 0, 255), 2);
        Imgproc.rectangle(mask, topLeft, bottomRight, new Scalar(255, 255, 255), 2);
        topLeft = new Point(80, 80);
        bottomRight = new Point(180, 180);
        Imgproc.rectangle(logo, topLeft, bottomRight, new Scalar(0, 255, 0), 2);
        Imgproc.rectangle(mask, topLeft, bottomRight, new Scalar(255, 255, 255), 2);
        Mat m = new Mat();
        Core.bitwise_not(mask, m);
        HighGui.imshow("logo", logo);
        HighGui.imshow("mask", mask);
        HighGui.imshow("m", m);

        // 3. Вычислить добавленную позицию и затемнить добавленную позицию
        Mat roi = new Mat(background, new Rect(0, 0, 200, 200));
        HighGui.imshow("roi", roi);
        Mat tmp = new Mat();
        Core.bitwise_and(roi, roi, tmp, m);
        HighGui.imshow("tmp", tmp);
        Mat dst = new Mat();
        Core.add(tmp, logo, dst);
        HighGui.imshow("dst",летнее время);
        // 4.Используйте добавление,Наложение картинки и логотипа с надписью приезжать

        Mat submat = background.submat(new Rect(0, 0, 200, 200));
        dst.copyTo(submat);
        HighGui.imshow("background", background);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

public class P710Scale {
    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());

        // прочитать изображение
        Mat originalImage = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/idea.png");

        // Определите размер изображения после масштабирования
        Size newSize = new Size(originalImage.width() * 5, originalImage.height() * 5);

        // Масштабировать изображение (с использованием бикубической интерполяции)
        Mat resizedImage = new Mat();
        Imgproc.resize(originalImage, resizedImage, newSize, 0, 0, Imgproc.INTER_AREA);

        // 显示原始изображениеи缩放后的изображение
        HighGui.imshow("Original Image", originalImage);
        HighGui.imshow("Resized Image", resizedImage);
        HighGui.waitKey(0);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

/**
 * инверсия изображения
 * 0: переворот по оси X (переворот по вертикали).
 * 1: Перевернуть по оси Y (перевернуть по горизонтали)
 * -1: одновременное переворот по осям X и Y.
 */
public class P730ImageFlipExample {

    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // прочитать изображение
        Mat originalImage = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");
        // Отразить по оси X (отразить по вертикали)
        Mat dstX = new Mat();
        Core.flip(originalImage, dstX, 0);
        // Отразить по оси Y (отразить по горизонтали)
        Mat dstY = new Mat();
        Core.flip(originalImage, dstY, 1);
        Mat dstXY = new Mat();
        Core.flip(originalImage, dstXY, -1);

        LinkedHashMap<String, Mat> images = new LinkedHashMap<>();
        images.put("исходное изображение", originalImage);
        images.put("Перевернуть по оси X", dstX);
        images.put("Перевернуть по оси Y", dstY);
        images.put("Одновременно перевернуть по оси XY", dstXY);
        OpenCVUtil.show(images);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

/**
 * Аффинное преобразование
 */
public class P760ImageRotateExample {

    public static void main(String[] args) {
        // Загрузить динамическую библиотеку
        System.load(new File("src/main/resources/lib/opencv/opencv_java490.dll").getAbsolutePath());
        // прочитать изображение
        Mat originalImage = Imgcodecs.imread("src/main/resources/img/lenna1.png");

        // Определить угол поворота (против часовой стрелки)
        double angle = 45.0;

        // Получить центральную точку изображения
        Point center = new Point(originalImage.cols() / 2, originalImage.rows() / 2);

        // Вычислить матрицу вращения
        Mat rotationMatrix = Imgproc.getRotationMatrix2D(center, angle, 1.0);

        // Выполнить преобразование вращения
        Mat rotatedImage = new Mat();
        Imgproc.warpAffine(originalImage, rotatedImage, rotationMatrix, new Size(originalImage.cols(), originalImage.rows()));

        // 显示原始изображениеи旋转后的изображение
        LinkedHashMap<String, Mat> images = new LinkedHashMap<>();
        images.put("исходное изображение", originalImage);
        images.put("Повернуть на 45° против часовой стрелки", rotatedImage);
        OpenCVUtil.show(images);
        HighGui.destroyAllWindows();
        System.exit(0);
    }
}

- Средний фильтр (Среднее Filter）：用于平滑изображение并уменьшатьшум。Он вычисляет среднее значение площади, окружающей пиксель.,и замените значение центрального пикселя на это среднее значение。
- Фильтр Гаусса (Гауссов фильтр Filter）：也用于平滑изображение并уменьшатьшум,Но по сравнению со средним фильтром,Это более гладко. Он вычисляет средневзвешенное значение области, окружающей пиксель.,Веса определяются функциями Гаусса。
- Медианный фильтр (Медиана Фильтр): используется для удаления спекл-шума, такого как шум соли и перца. Он сортирует значения области вокруг пикселя и заменяет значение центрального пикселя медианным значением.
- Двусторонний фильтр Filter）：用于平滑изображение并保持边缘清晰。Учитывает пространственное расстояние между пикселямии Сходство между значениями пикселей,для определения весов фильтров. Фильтрация верхних частот: обнаружение краев

- Фильтр Собеля: используется для обнаружения границ. Он использует два ядра свертки 3х3.,分别计算изображение的水平ивертикальный градиент。
- Фильтр Лапласа: также используется для обнаружения краев. Он вычисляет вторую производную изображения и может извлекать края изображения.