【Kotlin】画像のグレースケール変換（モノクロ化）

Kotlin(Androidアプリ)で画像をグレースケール変換（モノクロ化）する方法ついてサンプルコード付きでまとめました。

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## 【計算式】RGBカラーからグレースケールへ変換

次のようなRGBカラー画像をグレースケール画像に変換するAndroidアプリをKotlinで実装してみます。

RGBカラー画像をグレースケール画像に変換する場合は以下の式を利用します。
\begin{eqnarray}
Gray = Red\times 0.3 + Green\times 0.59 + Blue\times 0.11
\end{eqnarray}

Red（赤）、Green（緑）、Blue（青）はRGBカラー画像の画素値です。
Grayはグレースケール画像の画素値です。

## 【ソースコード】Kotlin

Android Studio + Kotlinでの実装例です。

入力画像

入力画像(input.jpg)は\app\src\main\res\drawableに格納します。

MainActivity.kt

package com.sample.test.projectname // パッケージ名に応じて適宜変更
import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import android.widget.ImageView
import android.widget.Button
import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.BitmapFactory
import android.graphics.Color

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val imageFrame : ImageView = findViewById(R.id.input)
        val runButton : Button = findViewById(R.id.run)
        val resetButton : Button = findViewById(R.id.reset)

        // 入力画像をロード
        var img1 : Bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.input)

        // まずBitmapインスタンスを生成
        var img2 : Bitmap = Bitmap.createBitmap(img1)

        // 実行ボタンが押されたときの処理
        runButton.setOnClickListener {
            // グレースケール変換
            var img3 = rgbToGray(img2)

            // グレースケール画像を画面にセット
            imageFrame.setImageBitmap(img3)
            img2 = img3
        }

        // 初期化ボタンを押されたときの処理
        resetButton.setOnClickListener {
            // 元画像を画面にセット
            imageFrame.setImageBitmap(img1)
            img2 = img1
        }


    }

    // グレースケール変換
    private fun rgbToGray(srcImg : Bitmap) : Bitmap {
        // 出力画像用の配列
        var dstImg : Bitmap = Bitmap.createBitmap(srcImg.width, srcImg.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)

        // 画像の高さ・幅
        val width : Int = dstImg.width
        val height : Int = dstImg.height

        // 画素値を格納する変数
        var rgb : Int
        var gray : Int

        // グレースケール変換
        for(j in 0..height - 1 step 1) {
            for (i in 0..width - 1 step 1) {
                rgb = srcImg.getPixel(i, j)
                gray = (Color.red(rgb) * 0.3 + Color.green(rgb) * 0.59 + Color.blue(rgb) * 0.11).toInt()
                dstImg.setPixel(i, j, Color.rgb(gray, gray, gray))
            }
        }

        return dstImg
    }
}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout
        xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
        xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        tools:context=".MainActivity">

    <ImageView
            android:layout_width="310dp"
            android:layout_height="313dp" app:srcCompat="@drawable/input"
            android:id="@+id/input" app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
            android:layout_marginTop="32dp" app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            android:layout_marginBottom="128dp" app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"/>
    />

    <Button
            android:text="実行"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/run"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/input" app:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/reset"
            android:layout_marginEnd="44dp"
            android:layout_marginStart="44dp" app:layout_constraintHorizontal_bias="0.468"
            android:layout_marginTop="8dp"/>
    <Button
            android:text="初期化"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:id="@+id/reset"
            app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/input" app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            android:layout_marginEnd="72dp" android:layout_marginRight="72dp" android:layout_marginTop="8dp"/>
</android.support.constraint.ConstraintLayout>