手把手教你如何给图像加水印

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：

import org.apache.commons.lang3.StringUtils; 
import javax.imageio.ImageIO; 
import java.awt.*; 
import java.awt.image.BufferedImage; 
import java.io.File; 
 
 
public class ImageWaterMarkUtil { 
 
 
 
     
    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(); 
        } 
    } 
 
     
    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!

import javax.imageio.ImageIO; 
import java.awt.*; 
import java.awt.image.BufferedImage; 
import java.io.File; 
 
 
public class ImageFullWaterMarkUtil { 
 
 
 
     
    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(); 
        } 
    } 
 
     
    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!

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; 
 
 
public class ImageIconWaterMarkUtil { 
 
 
 
     
    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(); 
        } 
    } 
 
     
    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

 
    com.drewnoakes 
    metadata-extractor 
    2.16.0 
 

 

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; 
 
 
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：

[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; 
 
 
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 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：

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; 
 
 
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!