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一、介绍
在实际的系统开发中，某些业务场景下，我们经常需要给原始图片添加水印，以防止图片信息在互联网上随意传播！
也有的基于当下的业务需求，需要给相机照片加水印、地理位置、时间等信息，以方便记录自己的生活！
例如下图！
有的人可能很容易想到，通过 PS 技术就可以很轻松的完成！
的确，对于单个图像而言很容易，但是对于成千上万的图像，采用人工处理，显然不可取！
问题来了，面对大批量的图像加水印需求，我们应当如何处理呢？
试想一下，如果我们采用人工方式来给图像添加水印，大概的步骤离不开以下几步：
- 1、先获取需要处理的图像
- 2、然后将图像摆放整齐，用尺子计算出我们需要加水印的位置
- 3、采用画笔准确无误的在对应的位置上画上水印
- 4、最后，水印添加之后！
如果采用程序来实现，思路也是一样的，废话也不多说了，代码直接撸上！
二、程序实践
下面我们以java程序为例，给以下图添加一段复印无效的文字水印，并居中！
程序实践如下：
代码语言：javascript复制import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
/**
* 给图像添加水印
* @author pzblog
* @since 2021-10-29
*/
public class ImageWaterMarkUtil {
/**
* 给图像添加文字水印
* @param srcImgPath 原始文件地址
* @param targetImgPath 目标文件地址
* @param text 水印内容
* @param color 水印文字颜色
* @param font 水印文字字体
* @param alpha 水印透明度
* @param positionWidth 水印横向位置
* @param positionHeight 水印纵向位置
* @param degree 水印图片旋转角度
* @param location 水印的位置，左上角、右上角、左下角、右下角、居中
*/
public static void markImage(String srcImgPath,
String targetImgPath,
String text,
Color color,
Font font,
float alpha,
int positionWidth,
int positionHeight,
Integer degree,
String location) {
try {
// 1、读取源图片
Image srcImg = ImageIO.read(new File(srcImgPath));
int srcImgWidth = srcImg.getWidth(null);
int srcImgHeight = srcImg.getHeight(null);
BufferedImage buffImg = new BufferedImage(srcImgWidth, srcImgHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
// 2、得到画笔对象
Graphics2D g = buffImg.createGraphics();
// 3、设置对线段的锯齿状边缘处理
g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
g.drawImage(srcImg.getScaledInstance(srcImgWidth, srcImgHeight, Image.SCALE_SMOOTH), 0, 0, null);
// 4、设置水印旋转
if (null != degree) {
g.rotate(Math.toRadians(degree), (double) buffImg.getWidth() / 2, (double) buffImg.getHeight() / 2);
}
// 5、设置水印文字颜色
g.setColor(color);
// 6、设置水印文字Font
g.setFont(font);
// 7、设置水印文字透明度
g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP, alpha));
// 8、水印图片的位置
int x = 0, y = 0;
if (StringUtils.equals(location, "left-top")) {
x = 30;
y = font.getSize();
} else if (StringUtils.equals(location, "right-top")) {
x = srcImgWidth - getWatermarkLength(text, g) - 30;
y = font.getSize();
} else if (StringUtils.equals(location, "left-bottom")) {
x = 30;
y = buffImg.getHeight() - font.getSize();
} else if (StringUtils.equals(location, "right-bottom")) {
x = srcImgWidth - getWatermarkLength(text, g) - 30;
y = srcImgHeight - font.getSize();
} else if (StringUtils.equals(location, "center")) {
x = (srcImgWidth - getWatermarkLength(text, g)) / 2;
y = srcImgHeight / 2;
} else {
//自定义位置
x = positionWidth;
y = positionHeight;
}
// 9、第一参数->设置的内容，后面两个参数->文字在图片上的坐标位置(x,y)
g.drawString(text, x, y);
// 10、释放资源
g.dispose();
// 11、生成图片
ImageIO.write(buffImg, "png", new File(targetImgPath));
System.out.println("图片完成添加水印文字");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 计算填充的水印长度
* @param text
* @param g
* @return
*/
private static int getWatermarkLength(String text, Graphics2D g) {
return g.getFontMetrics(g.getFont()).charsWidth(text.toCharArray(), 0, text.length());
}
public static void main(String[] args) {
String srcImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu.jpg"; //原始文件地址
String targetImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu-copy.jpg"; //目标文件地址
String text = "复 印 无 效"; //水印文字内容
Color color = Color.red; //水印文字颜色
Font font = new Font("宋体", Font.BOLD, 60); //水印文字字体
float alpha = 0.4f; //水印透明度
int positionWidth = 320; //水印横向位置坐标
int positionHeight = 450; //水印纵向位置坐标
Integer degree = -30; //水印旋转角度
String location = "center"; //水印的位置
//给图片添加文字水印
markImage(srcImgPath, targetImgPath, text, color, font, alpha, positionWidth, positionHeight, degree, location);
}
}
运行结果如下：
水印添加成功！
2.1、给图像添加多处文字
有的需求会要求给图像添加多处文字水印，例如下图！
处理过程也很简单！
代码语言：javascript复制import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
/**
* 给图像添加水印
* @author pzblog
* @since 2021-10-29
*/
public class ImageFullWaterMarkUtil {
/**
* 给图像添加多处文字水印
* @param srcImgPath 原始文件地址
* @param targetImgPath 目标文件地址
* @param text 水印内容
* @param color 水印文字颜色
* @param font 水印文字字体
* @param alpha 水印透明度
* @param startWidth 水印横向起始位置
* @param degree 水印图片旋转角度
* @param interval 高度间隔
*/
public static void fullMarkImage(String srcImgPath,
String targetImgPath,
String text,
Color color,
Font font,
float alpha,
int startWidth,
Integer degree,
Integer interval) {
try {
// 1、读取源图片
Image srcImg = ImageIO.read(new File(srcImgPath));
int srcImgWidth = srcImg.getWidth(null);
int srcImgHeight = srcImg.getHeight(null);
BufferedImage buffImg = new BufferedImage(srcImgWidth, srcImgHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
// 2、得到画笔对象
Graphics2D g = buffImg.createGraphics();
// 3、设置对线段的锯齿状边缘处理
g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
g.drawImage(srcImg.getScaledInstance(srcImgWidth, srcImgHeight, Image.SCALE_SMOOTH), 0, 0, null);
// 4、设置水印旋转
if (null != degree) {
g.rotate(Math.toRadians(degree), (double) buffImg.getWidth() / 2, (double) buffImg.getHeight() / 2);
}
// 5、设置水印文字颜色
g.setColor(color);
// 6、设置水印文字Font
g.setFont(font);
// 7、设置水印文字透明度
g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP, alpha));
// 8、水印图片的位置
int x = startWidth;
int y = font.getSize();
int space = srcImgHeight / interval;
for (int i = 0; i < space; i ) {
//如果最后一个坐标的y轴比height高，直接退出
if (((y font.getSize()) > srcImgHeight) || ((x getWatermarkLength(text,g)) > srcImgWidth)) {
break;
}
//9、进行绘制
g.drawString(text, x, y);
x = getWatermarkLength(text,g);
y = font.getSize() interval;
}
// 10、释放资源
g.dispose();
// 11、生成图片
ImageIO.write(buffImg, "png", new File(targetImgPath));
System.out.println("图片完成添加水印文字");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 计算填充的水印长度
* @param text
* @param g
* @return
*/
private static int getWatermarkLength(String text, Graphics2D g) {
return g.getFontMetrics(g.getFont()).charsWidth(text.toCharArray(), 0, text.length());
}
public static void main(String[] args) {
String srcImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu.jpg"; //原始文件地址
String targetImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu-copy-full.jpg"; //目标文件地址
String text = "复 印 无 效"; //水印文字内容
Color color = Color.red; //水印文字颜色
Font font = new Font("宋体", Font.BOLD, 30); //水印文字字体
float alpha = 0.4f; //水印透明度
int startWidth = 30; //水印横向位置坐标
Integer degree = -0; //水印旋转角度
Integer interval = 100; //水印的位置
//给图片添加文字水印
fullMarkImage(srcImgPath, targetImgPath, text, color, font, alpha, startWidth, degree, interval);
}
}
2.2、给图像添加图片水印
某些情况下，我们还需要给图像添加图片水印，例如下图效果！
处理过程也很简单！
代码语言：javascript复制import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
/**
* 给图像添加水印
* @author pzblog
* @since 2021-10-29
*/
public class ImageIconWaterMarkUtil {
/**
* 给图像添加多处文字水印
* @param srcImgPath 原始文件地址
* @param targetImgPath 目标文件地址
* @param iconImgPath 水印icon
* @param alpha 水印透明度
* @param positionWidth 水印横向位置
* @param positionHeight 水印纵向位置
* @param degree 水印图片旋转角度
* @param location 水印的位置，左上角、右上角、左下角、右下角、居中
*/
public static void fullMarkImage(String srcImgPath,
String targetImgPath,
String iconImgPath,
float alpha,
int positionWidth,
int positionHeight,
Integer degree,
String location) {
try {
// 1、读取源图片
Image srcImg = ImageIO.read(new File(srcImgPath));
int srcImgWidth = srcImg.getWidth(null);
int srcImgHeight = srcImg.getHeight(null);
BufferedImage buffImg = new BufferedImage(srcImgWidth, srcImgHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
// 2、得到画笔对象
Graphics2D g = buffImg.createGraphics();
// 3、设置对线段的锯齿状边缘处理
g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
g.drawImage(srcImg.getScaledInstance(srcImgWidth, srcImgHeight, Image.SCALE_SMOOTH), 0, 0, null);
// 4、设置水印旋转
if (null != degree) {
g.rotate(Math.toRadians(degree), (double) buffImg.getWidth() / 2, (double) buffImg.getHeight() / 2);
}
// 5、设置水印文字透明度
g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP, alpha));
// 6、水印图片的路径 水印图片一般为gif或者png的，这样可设置透明度
ImageIcon imgIcon = new ImageIcon(iconImgPath);
// 7、得到Image对象。
Image iconImg = imgIcon.getImage();
int iconImgWidth = iconImg.getWidth(null);
int iconImgHeight = iconImg.getHeight(null);
int x = 0, y = 0;
if (StringUtils.equals(location, "left-top")) {
x = iconImgWidth;
y = iconImgHeight;
} else if (StringUtils.equals(location, "right-top")) {
x = srcImgWidth - iconImgWidth - 30;
y = iconImgHeight;
} else if (StringUtils.equals(location, "left-bottom")) {
x = iconImgWidth;
y = buffImg.getHeight() - iconImgHeight;
} else if (StringUtils.equals(location, "right-bottom")) {
x = srcImgWidth - iconImgWidth - 30;
y = srcImgHeight - iconImgHeight;
} else if (StringUtils.equals(location, "center")) {
x = (srcImgWidth - iconImgWidth) / 2;
y = (srcImgHeight - iconImgHeight) / 2;
} else {
//自定义位置
x = positionWidth;
y = positionHeight;
}
g.drawImage(iconImg, x, y, null);
g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER));
// 10、释放资源
g.dispose();
// 11、生成图片
ImageIO.write(buffImg, "jpg", new File(targetImgPath));
System.out.println("图片完成添加图片水印文字");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 计算填充的水印长度
* @param text
* @param g
* @return
*/
private static int getWatermarkLength(String text, Graphics2D g) {
return g.getFontMetrics(g.getFont()).charsWidth(text.toCharArray(), 0, text.length());
}
public static void main(String[] args) {
String srcImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu.jpg"; //原始文件地址
String targetImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/Jietu-copy-img.jpg"; //目标文件地址
String iconImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/1.png"; //图片水印地址
float alpha = 0.6f; //水印透明度
int positionWidth = 320; //水印横向位置坐标
int positionHeight = 450; //水印纵向位置坐标
Integer degree = 0; //水印旋转角度
String location = "center"; //水印的位置
//给图片添加文字水印
fullMarkImage(srcImgPath, targetImgPath, iconImgPath, alpha, positionWidth, positionHeight, degree, location);
}
}
三、踩坑点
以上实现都很简单，但是在实际的实现过程中，却发现了一个巨大的坑，如果你用的iphone手机拍摄的，按照以上代码进行添加水印，会发现图像突然变横了！
例如下图是原图：
按照上面添加水印的处理，得到的图像结果如下：
很明显，图像旋转了90度！
通过不同拍摄角度的反复测试，发现拍摄角度正常，但是经过程序处理之后，有些是需要旋转 90/180/270 度才能回正。
如果想要在正确的位置加上水印，就必须先对图像进行旋转回到原有的角度，然后再添加水印！
那问题来了，我们如何获取其旋转的角度呢？
经过查阅资料，对于图像的拍摄角度信息，有一个专业的名词：EXIF，EXIF是 Exchangeable Image File的缩写，这是一种专门为数码相机照片设定的格式。
这种格式可以用来记录数字照片的属性信息，例如相机的品牌及型号、相片的拍摄时间、拍摄时所设置的光圈大小、快门速度、ISO等等信息。除此之外它还能够记录拍摄数据，以及照片格式化方式。
通过它，我们可以得知图像的旋转角度信息！
下面，我们就一起来了解下采用 Java 语言如何读取图像的 EXIF 信息，包括如何根据 EXIF 信息对图像进行调整以适合用户浏览。
- 首先添加 EXIF 依赖包
<dependency>
<groupId>com.drewnoakes</groupId>
<artifactId>metadata-extractor</artifactId>
<version>2.16.0</version>
</dependency>
- 然后读取图像的 EXIF 信息
import com.drew.imaging.ImageMetadataReader;
import com.drew.imaging.ImageProcessingException;
import com.drew.metadata.Directory;
import com.drew.metadata.Metadata;
import com.drew.metadata.Tag;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
/**
* @author pzblog
* @since 2021-10-29
*/
public class EXIFTest {
public static void main(String[] args) throws ImageProcessingException, IOException {
Metadata metadata = ImageMetadataReader.readMetadata(new File("/Users/pzblog/Desktop/11.jpeg"));
for (Directory directory : metadata.getDirectories()) {
for (Tag tag : directory.getTags()) {
System.out.println(String.format("[%s] - %s = %s",
directory.getName(), tag.getTagName(), tag.getDescription()));
}
if (directory.hasErrors()) {
for (String error : directory.getErrors()) {
System.err.format("ERROR: %s", error);
}
}
}
}
}
输入结果：
代码语言：javascript复制[JPEG] - Compression Type = Baseline
[JPEG] - Data Precision = 8 bits
[JPEG] - Image Height = 1080 pixels
[JPEG] - Image Width = 1440 pixels
[JPEG] - Number of Components = 3
[JPEG] - Component 1 = Y component: Quantization table 0, Sampling factors 2 horiz/2 vert
[JPEG] - Component 2 = Cb component: Quantization table 1, Sampling factors 1 horiz/1 vert
[JPEG] - Component 3 = Cr component: Quantization table 1, Sampling factors 1 horiz/1 vert
[JFIF] - Version = 1.1
[JFIF] - Resolution Units = none
[JFIF] - X Resolution = 72 dots
[JFIF] - Y Resolution = 72 dots
[JFIF] - Thumbnail Width Pixels = 0
[JFIF] - Thumbnail Height Pixels = 0
[Exif IFD0] - Orientation = Right side, top (Rotate 90 CW)
[Exif SubIFD] - Exif Image Width = 1440 pixels
[Exif SubIFD] - Exif Image Height = 1080 pixels
[ICC Profile] - Profile Size = 548
[ICC Profile] - CMM Type = appl
[ICC Profile] - Version = 4.0.0
[ICC Profile] - Class = Display Device
[ICC Profile] - Color space = RGB
[ICC Profile] - Profile Connection Space = XYZ
[ICC Profile] - Profile Date/Time = 2017:07:07 13:22:32
[ICC Profile] - Signature = acsp
[ICC Profile] - Primary Platform = Apple Computer, Inc.
[ICC Profile] - Device manufacturer = APPL
[ICC Profile] - XYZ values = 0.964 1 0.825
[ICC Profile] - Tag Count = 10
[ICC Profile] - Profile Description = Display P3
[ICC Profile] - Profile Copyright = Copyright Apple Inc., 2017
[ICC Profile] - Media White Point = (0.9505, 1, 1.0891)
[ICC Profile] - Red Colorant = (0.5151, 0.2412, 65536)
[ICC Profile] - Green Colorant = (0.292, 0.6922, 0.0419)
[ICC Profile] - Blue Colorant = (0.1571, 0.0666, 0.7841)
[ICC Profile] - Red TRC = para (0x70617261): 32 bytes
[ICC Profile] - Chromatic Adaptation = sf32 (0x73663332): 44 bytes
[ICC Profile] - Blue TRC = para (0x70617261): 32 bytes
[ICC Profile] - Green TRC = para (0x70617261): 32 bytes
[Photoshop] - Caption Digest = 212 29 140 217 143 0 178 4 233 128 9 152 236 248 66 126
[Huffman] - Number of Tables = 4 Huffman tables
[File Type] - Detected File Type Name = JPEG
[File Type] - Detected File Type Long Name = Joint Photographic Experts Group
[File Type] - Detected MIME Type = image/jpeg
[File Type] - Expected File Name Extension = jpg
[File] - File Name = 11.jpeg
[File] - File Size = 234344 bytes
[File] - File Modified Date = 星期日 十一月 07 20:05:52 08:00 2021
其中Orientation标签描述的就是图像旋转的角度。
[Exif IFD0] - Orientation = Right side, top (Rotate 90 CW)
最后，我们可以通过Orientation信息计算出图像对应的旋转角度。
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.drew.imaging.jpeg.JpegMetadataReader;
import com.drew.metadata.Directory;
import com.drew.metadata.Metadata;
import com.drew.metadata.Tag;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
/**
* @author pzblog
* @since 2021-10-29
*/
public class TransferImage {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String path = "/Users/pzblog/Desktop/11.jpeg";
int result = getImgRotateAngle(new FileInputStream(path));
System.out.println(result);
}
public static int getImgRotateAngle(InputStream inputStream) {
int rotateAngle = 0;
try {
Metadata metadata = JpegMetadataReader.readMetadata(inputStream);
Iterable<Directory> directories = metadata.getDirectories();
for (Directory directory : directories) {
for (Tag tag : directory.getTags()) {
System.out.println(JSON.toJSONString(tag));
int tagType = tag.getTagType();
//照片拍摄角度信息
if (274 == tagType) {
String description = tag.getDescription();
//Left side, bottom (Rotate 270 CW)
switch (description) {
//顺时针旋转90度
case "Right side, top (Rotate 90 CW)":
rotateAngle = 90;
break;
case "Left side, bottom (Rotate 270 CW)":
rotateAngle = 270;
break;
case "Bottom, right side (Rotate 180)":
rotateAngle = 180;
break;
default:
rotateAngle = 0;
break;
}
}
}
}
return rotateAngle;
} catch (Exception e) {
return 0;
}
}
}
输出的旋转角度结果：
代码语言：javascript复制90
- 接着通过旋转角度参数，对图像进行回正
import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
/**
* @author panzhi
* @since 2021-10-29
*/
public class RotateImage {
public static BufferedImage rotate(Image src, int angel) {
int src_width = src.getWidth(null);
int src_height = src.getHeight(null);
// calculate the new image size
Rectangle rect_des = calcRotatedSize(new Rectangle(new Dimension(
src_width, src_height)), angel);
BufferedImage res = null;
res = new BufferedImage(rect_des.width, rect_des.height,
BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D g2 = res.createGraphics();
// transform
g2.translate((rect_des.width - src_width) / 2,
(rect_des.height - src_height) / 2);
g2.rotate(Math.toRadians(angel), src_width / 2, src_height / 2);
g2.drawImage(src, null, null);
return res;
}
public static Rectangle calcRotatedSize(Rectangle src, int angel) {
// if angel is greater than 90 degree, we need to do some conversion
if (angel >= 90) {
if(angel / 90 % 2 == 1){
int temp = src.height;
src.height = src.width;
src.width = temp;
}
angel = angel % 90;
}
double r = Math.sqrt(src.height * src.height src.width * src.width) / 2;
double len = 2 * Math.sin(Math.toRadians(angel) / 2) * r;
double angel_alpha = (Math.PI - Math.toRadians(angel)) / 2;
double angel_dalta_width = Math.atan((double) src.height / src.width);
double angel_dalta_height = Math.atan((double) src.width / src.height);
int len_dalta_width = (int) (len * Math.cos(Math.PI - angel_alpha
- angel_dalta_width));
int len_dalta_height = (int) (len * Math.cos(Math.PI - angel_alpha
- angel_dalta_height));
int des_width = src.width len_dalta_width * 2;
int des_height = src.height len_dalta_height * 2;
return new java.awt.Rectangle(new Dimension(des_width, des_height));
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedImage src = ImageIO.read(new File("/Users/pzblog/Desktop/11.jpeg"));
BufferedImage des = RotateImage.rotate(src, 90);
ImageIO.write(des, "jpg", new File("/Users/pzblog/Desktop/11-rotate.jpeg"));
}
}
- 最后给回正后的图像添加水印
public static void main(String[] args) {
String srcImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/11-rotate.jpeg"; //原始文件地址
String targetImgPath = "/Users/pzblog/Desktop/1-rotate-copy.jpg"; //目标文件地址
String text = "复 印 无 效"; //水印文字内容
Color color = Color.red; //水印文字颜色
Font font = new Font("宋体", Font.BOLD, 60); //水印文字字体
float alpha = 0.4f; //水印透明度
int positionWidth = 320; //水印横向位置坐标
int positionHeight = 450; //水印纵向位置坐标
Integer degree = -30; //水印旋转角度
String location = "center"; //水印的位置
//给图片添加文字水印
markImage(srcImgPath, targetImgPath, text, color, font, alpha, positionWidth, positionHeight, degree, location);
}
输入结果：
添加水印的结果与预期一致！
四、小结
给图像添加水印最坑的地方就上面介绍的那个位置，如果是网络截图的照片，基本添加的结果与预期一致，但是采用手机拍摄的，很有可能会发生旋转，因此需要采用一些手法，先获取对应的图像旋转角度，然后进行回正，最后添加水印，保证与预期结果一致！
五、参考
1、掘金 - 手机相机照片添加水印踩坑记录
2、开源博客 - Java实现图片内容无损任意角度旋转
3、csdn - Java 处理 iphone拍照后 图片EXIF属性翻转90度的方法
