Filtro de bandeira para imagens

Devido ao artigo "Quebrando CAPTCHAs" recebi dezenas de e-mails querendo mais informações de como eu fiz. Um dos pontos mais questionados foi a respeito do filtro de bandeira utilizado. Então resolvi disponibilizar o filtro para quem tiver interesse.

O filtro ainda está na sua versão alpha 😀 e ainda precisa de várias melhorias como a remoção de variáveis desnecessárias, passar oas variáveis da função cosseno por parâmetros, remoção da matrix de conversão (não é necessária) entre outros. Quem quiser colaborar é só avisar.

O primeiro passo foi criar uma interface para implementação de Filtros, pois estou utilizando essa mesma interface para outros filtros.

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package br.com.thiagovespa.image.utils.filter;
 
import java.awt.image.BufferedImage;
 
/**
 * Interface à ser utilizada em todos os filtros de imagem
 *
 * @author Thiago Galbiatti Vespa - <a
 *         href="mailto:thiago@thiagovespa.com.br">thiago@thiagovespa.com.br</a>
 * @version 1.0
 *
 */
public interface ImageFilter {
    /**
     * Aplica o filtro à imagem
     * @param src Imagem original
     * @return Imagem com o filtro aplicado
     */
    public BufferedImage applyTo(BufferedImage src);
}

Após isso criei a implementação do filtro de bandeira. Lembrando novamente que esse é apenas um primeiro protótipo, há algumas melhorias a serem feitas.

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package br.com.thiagovespa.image.utils.filter;
 
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.Arrays;
 
/**
 * Versão inicial do filtro de bandeira. Licenciado sob GPL:
 *
 * @author Thiago Galbiatti Vespa - <a
 *         href="mailto:thiago@thiagovespa.com.br">thiago@thiagovespa.com.br</a>
 * @version 0.6
 *
 */
public class FlagFilter implements ImageFilter {
 
    private boolean x;
    private boolean y;
 
    /**
     * Construtor padrão. O efeito é aplicado no eixo x e y
     */
    public FlagFilter() {
        this.x = true;
        this.y = true;
    }
 
    /**
     * Construtor que especifica onde aplicar o filtro
     *
     * @param x
     *            se verdadeiro aplica no eixo x
     * @param y
     *            se verdadeiro aplica no eixo y
     */
    public FlagFilter(boolean x, boolean y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
 
    @Override
    public BufferedImage applyTo(BufferedImage src) {
 
        int w = src.getWidth();
        int h = src.getHeight();
 
        // TODO: Remover uso de matrizes desnecessárias
        int[][] resultMatrix = new int[w][h];
 
        // Copia para matriz
        for (int i = 0; i < w; i++) {
            for (int j = 0; j < h; j++) {
                int value = src.getRGB(i, j);
                resultMatrix[i][j] = value;
            }
        }
 
        int[] transformY = new int[w];
 
        if (this.y) {
 
            // Cosseno horizontal
            for (int i = 0; i < w; i++) {
                // TODO: Colocar variáveis como parâmetro
                double x = (i / (double) (w - 1)) * 3 * Math.PI;
                double valor = 0.27 * (((Math.cos(x) + 1) * ((double) (h - 1) / 2.0)));
                transformY[i] = (int) valor;
            }
        }
        MinMaxReturn increment = getNormValue(transformY);
 
        int[] transformX = new int[h + increment.getDelta()];
 
        int[][] transformMatrix = new int[(w)][h + increment.getDelta()];
 
        for (int i = 0; i < w; i++) {
            Arrays.fill(transformMatrix[i], 0xffffff);
            for (int j = 0; j < h; j++) {
                int desloc = (j - transformY[i]);
                transformMatrix[i][increment.getSum() + desloc] = resultMatrix[i][j];
            }
        }
        if (this.x) {
 
            // Cosseno vertical
            for (int i = 0; i < h + increment.getDelta(); i++) {
                // TODO: Colocar variáveis como parâmetro
                double y = (i / (double) (h - 1)) * 1.5 * Math.PI + 16;
                double valor = (((2 * Math.cos(y) + 1) * ((double) (w - 1) / 2.0)) * 0.07) + 7;
                transformX[i] = (int) valor;
            }
        }
        MinMaxReturn incrementX = getNormValue(transformX);
 
        int[][] transform2Matrix = new int[(w + incrementX.getDelta())][h
                + increment.getDelta()];
 
        for (int i = 0; i < transform2Matrix.length; i++) {
            Arrays.fill(transform2Matrix[i], 0xffffff);
        }
 
        for (int j = h + increment.getDelta() - 1; j >= 0; j--) {
 
            for (int i = w - 1; i >= 0; i--) {
                int desloc = (i - transformX[j]);
                transform2Matrix[incrementX.max + desloc][j] = transformMatrix[i][j];
            }
        }
 
        int[] resultImage = new int[(w + incrementX.getDelta())
                * (h + increment.getDelta())];
 
        // Matrix de conversão
        for (int i = 0; i < transform2Matrix.length; i++) {
            for (int j = 0; j < transform2Matrix[0].length; j++) {
                resultImage[j * (transform2Matrix.length) + i] = transform2Matrix[i][j];
            }
        }
        BufferedImage dest = new BufferedImage(transform2Matrix.length,
                transform2Matrix[0].length, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
 
        dest.setRGB(0, 0, transform2Matrix.length, transform2Matrix[0].length,
                resultImage, 0, transform2Matrix.length);
 
        return dest;
    }
 
    class MinMaxReturn {
        int min;
        int max;
 
        int getDelta() {
            return max - min;
        }
 
        int getSum() {
            return max + min;
        }
    }
 
    // TODO: Colocar esse método em classe utilitária
    private MinMaxReturn getNormValue(int[] numbers) {
        MinMaxReturn ret = new MinMaxReturn();
        ret.max = numbers[0];
        ret.min = numbers[0];
        for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
            if (numbers[i] > ret.max) {
                ret.max = numbers[i];
            }
            if (numbers[i] < ret.min) {
                ret.min = numbers[i];
            }
        }
 
        return ret;
    }
 
}

Agora para utilizar é só instanciar o filtro e chamar o método applyTo passando a imagem a ser alterada.

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ImageFilter flagFilter = new FlagFilter(true,true);
BufferedImage flaggedImage = flagFilter.applyTo(ci.getImage());

Fiz outro teste com a bandeira do Brasil.

Bandeira do Brasil
Bandeira do Brasil

Aplicando somente ao eixo x temos o seguinte:

FlagFilter - Eixo X
FlagFilter - Eixo X

Aplicando somente ao eixo y temos o seguinte:

FlagFilter - Eixo Y
FlagFilter - Eixo Y

E aplicando aos dois eixos temos o seguinte:

FlagFilter - Eixo X e Y
FlagFilter - Eixo X e Y

Agora é só utilizar no seu projeto e se fizer algum melhoria no código é só me avisar que atualizo o post.

Sobre: Thiago Galbiatti Vespa

Thiago Galbiatti Vespa é mestre em Ciências da Computação e Matemática Computacional pela USP e bacharel em Ciências da Computação pela UNESP. Coordenador de projetos do JavaNoroeste, membro do JCP (Java Community Process), consultor Oracle, arquiteto de software de empresas de médio e grande porte, palestrante de vários eventos e colaborador de projetos open source. Possui as certificações: Oracle Certified Master, Java EE 5 Enterprise Architect – Step 1, 2 and 3; Oracle WebCenter Portal 11g Certified Implementation Specialist; Oracle Service Oriented Architecture Infrastructure Implementation Certified Expert; Oracle Certified Professional, Java EE 5 Web Services Developer; Oracle Certified Expert, NetBeans Integrated Development Environment 6.1 Programmer; Oracle Certified Professional, Java Programmer; Oracle Certified Associate, Java SE 5/SE 6