Especificação de Histograma

Specification.java

package core;

import java.awt.Color;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

import javax.imageio.ImageIO;

public class Specification {
	
	public static final String PATH = "your_path";
	
	static int[] calcularHistograma(BufferedImage img){
		int[] histograma = new int[256];
		for(int i=0; i<img.getWidth(); i++){
		    for(int j=0; j<img.getHeight(); j++){
		    	Color color = new Color(img.getRGB(i, j));
                int red = color.getRed();
                int green = color.getGreen();
                int blue = color.getBlue();
                int gray = (red + green + blue) / 3;
		        histograma[gray] += 1;
		    }
		}
		
       return histograma;
    }
	
	static int[] calcularAcumulado(int[] histograma) {
		int[] acumulado = new int[256];
		acumulado[0] = histograma[0];
		for(int i=1; i<histograma.length; i++) {
			acumulado[i] = histograma[i] + acumulado[i-1];
		}
		
		return acumulado;
	}
	
	static int procurarMenorValor(int[] histograma) {
        for(int i=0; i <histograma.length; i++) {
            if(histograma[i] != 0){
                return histograma[i];
            }
        }
        
        return 0;
    }
	
	static int[] caclularHistogramaEqualizado(int[] histograma, int[] acumulado, int x, int y) {
		int[] histogramaEqualizado = new int[256];
		int quantidadePixels = x * y;
		float menorValor = procurarMenorValor(histograma);
		for(int i=0; i<acumulado.length; i++) {
			histogramaEqualizado[i] = Math.round(((acumulado[i] - menorValor) / (quantidadePixels - menorValor)) * 255);
		}
		
		return histogramaEqualizado;
	}
	
	static BufferedImage equalizar(BufferedImage img) {
		int[] histograma = calcularHistograma(img);
		int[] acumulado = calcularAcumulado(histograma);
		int[] histogramaEqualizado = caclularHistogramaEqualizado(histograma, acumulado, img.getWidth(), img.getHeight());
		
		BufferedImage imgEqualizada = new BufferedImage(img.getWidth(), img.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
		for (int j=0; j<img.getHeight(); j++) {
            for (int i=0; i<img.getWidth(); i++) {
            	Color color = new Color(img.getRGB(i, j));
                int tom = color.getRed();
                int newTom = histogramaEqualizado[tom];
                Color newColor = new Color(newTom, newTom, newTom);
                imgEqualizada.setRGB(i, j, newColor.getRGB());
            }
		}
		
		return imgEqualizada;
	}
	
	static int encontrarCombinacaoMaisProxima(int valor, int[] histogramaEqualizadoTarget) {
		for(int i=0; i<256; i++) {
			if(histogramaEqualizadoTarget[i] >= valor) {
				return i;
			}
		}
		
		return 255;
	}
	
	static int[] calcularHistogramaEspecificado(int[] histogramaEqualizadoEntrada, int[] histogramaEqualizadoTarget) {
		int[] histogramaEspecificado = new int[256];
		for(int i=0; i<256; i++) {
			int nivel = encontrarCombinacaoMaisProxima(histogramaEqualizadoEntrada[i], histogramaEqualizadoTarget);
			histogramaEspecificado[i] = nivel;
		}
		
		return histogramaEspecificado;		
	}
	
	static BufferedImage especificar(BufferedImage imgEntrada, BufferedImage imgTarget) {
		int[] histogramaEntrada = calcularHistograma(imgEntrada);
		int[] acumuladoEntrada = calcularAcumulado(histogramaEntrada);
		int[] histogramaEqualizadoEntrada = caclularHistogramaEqualizado(histogramaEntrada, acumuladoEntrada, imgEntrada.getWidth(), imgEntrada.getHeight());
		
		int[] histogramaTarget = calcularHistograma(imgTarget);
		int[] acumuladoTarget = calcularAcumulado(histogramaTarget);
		int[] histogramaEqualizadoTarget = caclularHistogramaEqualizado(histogramaTarget, acumuladoTarget, imgTarget.getWidth(), imgTarget.getHeight());
		
		int[] histogramaEspecificado = calcularHistogramaEspecificado(histogramaEqualizadoEntrada, histogramaEqualizadoTarget);
		
		BufferedImage imgEspecificada = new BufferedImage(imgEntrada.getWidth(), imgEntrada.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
		for (int j=0; j<imgEntrada.getHeight(); j++) {
            for (int i=0; i<imgEntrada.getWidth(); i++) {
                Color color = new Color(imgEntrada.getRGB(i, j));
                int tom = color.getRed();
                int newTom = histogramaEspecificado[tom];
                Color newColor = new Color(newTom, newTom, newTom);
                imgEspecificada.setRGB(i, j, newColor.getRGB());
            }
		}
		
		return imgEspecificada;
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedImage imgEntrada = ImageIO.read(new File(PATH, "img1.jpg"));
		BufferedImage imgTarget = ImageIO.read(new File(PATH, "img2.jpg"));
		BufferedImage imagemEspecificada = especificar(imgEntrada, imgTarget);
		ImageIO.write(imagemEspecificada, "jpg", new File(PATH, "output.jpg"));
	}

}