Java如何在图片上绘制矩形？

Java在图片上绘制矩形的完整指南

在Java中为图片添加矩形标记是一项非常实用的技能，广泛应用于图片标注、图像处理、生成水印等场景，本文将详细介绍三种常用方法实现这一功能,并附带完整可运行的代码示例。

核心实现方法

方法1：使用Java原生Graphics2D

这是最基础也是最常用的方法,通过Java内置的图形处理库实现：

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
public class RectangleDrawerBasic {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1. 读取原始图片
        BufferedImage image = ImageIO.read(new File("input.jpg"));
        // 2. 创建Graphics2D对象
        Graphics2D g2d = image.createGraphics();
        // 3. 设置绘制属性
        g2d.setStroke(new BasicStroke(3)); // 3像素边框粗细
        g2d.setColor(Color.RED);           // 红色矩形
        // 4. 绘制矩形 (x, y, width, height)
        int x = 100, y = 150;     // 左上角坐标
        int width = 300, height = 200; // 矩形尺寸
        g2d.drawRect(x, y, width, height);
        // 5. 释放资源并保存
        g2d.dispose();
        ImageIO.write(image, "jpg", new File("output_basic.jpg"));
        System.out.println("矩形绘制完成");
    }
}

方法2：添加半透明填充效果

需要更丰富的视觉效果时,可设置透明填充：

// 在Graphics2D代码基础上添加：
g2d.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER, 0.3f));
g2d.setColor(new Color(0, 255, 0, 100)); // 带透明度的绿色
g2d.fillRect(x, y, width, height); // 填充矩形

方法3：使用Thumbnator库（简化操作）

对于需要快速实现的情况,可以使用第三方库：

import net.coobird.thumbnailator.Thumbnails;
import net.coobird.thumbnailator.geometry.Positions;
import java.io.File;
public class ThumbnailatorExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thumbnails.of("input.jpg")
            .size(800, 600)
            .watermark(Positions.BOTTOM_RIGHT, 
                      new Color(255,0,0,128), // 半透明红色
                      10) // 边框粗细
            .addFilter(new Watermark(Rectangle.class, 
                     new Point(100, 150), 
                     new Dimension(300, 200)))
            .toFile("output_thumbnail.jpg");
    }
}

关键参数详解

高级技巧

绘制圆角矩形

int arcWidth = 20, arcHeight = 20; // 圆角弧度
g2d.drawRoundRect(x, y, width, height, arcWidth, arcHeight);

添加文字标注

g2d.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 18));
g2d.drawString("检测目标", x, y-5);

多矩形同时绘制

List<Rectangle> rects = Arrays.asList(
    new Rectangle(100, 150, 300, 200),
    new Rectangle(400, 300, 150, 250)
);
for(Rectangle rect : rects) {
    g2d.drawRect(rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
}

常见问题解决方案

1. 图片格式问题：

   

   • 使用ImageIO.write(image, "PNG", file)保存为PNG格式可避免JPEG压缩导致的失真
   • 支持格式：JPG、PNG、BMP

2. 矩形位置偏移：

   • 确保坐标系统原点(0,0)在图片左上角
   • 超出图片范围的坐标会被自动裁剪

3. 性能优化：

   • 对于批量处理，使用BufferedImage.TYPE_INT_RGB替代TYPE_BYTE_INDEXED
   • 重复使用Graphics2D对象减少创建开销

应用场景实例

// 人脸检测标注示例
public void markFaces(BufferedImage image, List<FaceDetectionResult> faces) {
    Graphics2D g2d = image.createGraphics();
    g2d.setStroke(new BasicStroke(2));
    for (FaceDetectionResult face : faces) {
        // 绘制人脸矩形
        g2d.setColor(new Color(255, 100, 100, 200));
        g2d.drawRect(face.getX(), face.getY(), face.getWidth(), face.getHeight());
        // 添加置信度文本
        g2d.setColor(Color.WHITE);
        g2d.drawString(String.format("%.2f", face.getConfidence()), 
                      face.getX(), face.getY()-5);
    }
    g2d.dispose();
}

最佳实践建议：对于生产环境应用,建议：

1. 添加异常处理（IIOException）
2. 使用try-with-resources管理文件资源
3. 对用户输入坐标进行范围校验
4. 考虑使用双缓冲技术防止闪烁

完整可运行示例

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
public class CompleteRectangleExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 加载图片
            BufferedImage original = ImageIO.read(new File("input.jpg"));
            // 2. 创建副本用于编辑
            BufferedImage image = new BufferedImage(
                original.getWidth(),
                original.getHeight(),
                BufferedImage.TYPE_INT_RGB
            );
            Graphics2D g = image.createGraphics();
            g.drawImage(original, 0, 0, null);
            // 3. 绘制主矩形（红色边框）
            g.setColor(Color.RED);
            g.setStroke(new BasicStroke(3));
            g.drawRect(50, 75, 200, 150);
            // 4. 绘制半透明填充矩形（绿色）
            g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER, 0.4f));
            g.setColor(Color.GREEN);
            g.fillRect(300, 200, 180, 220);
            // 5. 绘制圆角矩形（蓝色）
            g.setComposite(AlphaComposite.SrcOver);
            g.setColor(Color.BLUE);
            g.setStroke(new BasicStroke(2));
            g.drawRoundRect(150, 300, 250, 100, 25, 25);
            // 6. 添加文字标注
            g.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 20));
            g.setColor(Color.ORANGE);
            g.drawString("重要区域", 160, 290);
            // 7. 保存结果
            g.dispose();
            ImageIO.write(image, "jpg", new File("output.jpg"));
            System.out.println("图片处理完成，已保存为output.jpg");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("处理失败: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行此代码将生成包含三种矩形（普通矩形、透明填充矩形、圆角矩形）的图片,适合大多数应用场景。

在Java中绘制矩形到图片上主要依赖Graphics2D类的绘图功能,关键步骤包括：

1. 通过ImageIO.read()加载图片
2. 使用createGraphics()获取图形上下文
3. 设置绘制属性（颜色、线条、透明度）
4. 调用drawRect()或fillRect()方法
5. 使用dispose()释放资源
6. 通过ImageIO.write()保存结果

掌握这些技术后，您可以根据需求扩展实现更复杂的图像标注功能，如多目标标记、动态区域标识、自动标注系统等。

参考文档：
Java Graphics2D官方文档
ImageIO使用指南
Thumbnailator GitHub仓库