图片处理——基于openCV实现美颜相机

今天是2017年最后一晚，希望大家元旦前夕玩得开心，准备迎接2018全新的一年，活出程序员的态度。

最近发现有些女孩在朋友圈发的自拍照肤白貌美，甚至头上魔幻般地长出猫耳朵、猫鼻子、猫胡须，各种调皮搞怪。这一切归功于程序员们不懈努力，推动科技发展，最终科技提高生活品质。美颜相机、美妆相机、秒拍、天天P图们让自拍更加精彩，带有滤镜、美颜、宠萌等各种效果。讲真的，一开始我比较好奇的是宠萌效果，认真分析后总结出实现过程经过三个步骤：人脸检测——>计算放置位置——>绘制宠萌图标。按照国际惯例，先看下图片效果：

其实，最关键是第一步：人脸检测。这里采用openCV开源库实现（如果不了解openCV这个计算机视觉开源库的，可以去官网学习：https://opencv.org/），先把openCVLibrary集成到项目里，使用训练好的haarcascade模型来初始化Detector，在摄像头每帧预览数据回调时，对图片区域搜索式扫描进行人脸检测。需要注意的是，Android使用的是Bitmap，而openCV使用的是Mat，两者需要进行转换。关键代码如下：

    public Mat onCameraFrame(CvCameraViewFrame inputFrame) {mRgba = inputFrame.rgba();mGray = inputFrame.gray();// 检测人脸Rect[] object = mFaceDetector.detectObject(mGray, mObject);if(object != null && object.length > 0){//检测到人脸矩形Rect rect = object[0];//矩形标识
//            Imgproc.rectangle(mRgba, rect.tl(), rect.br(), mFaceDetector.getRectColor(), 3);if(beauty != null){//添加宠萌妆饰addBeauty((int)rect.tl().y, (int)(rect.tl().x+rect.br().x-beauty.cols())/2);}}//拍照一帧数据回调if(onPhotoTakenListener != null){onPhotoTakenListener.onPhotoTaken(mRgba);}return mRgba;}

在检测到人脸后，得到人脸在图片的矩形位置，然后计算出宠萌特效放置的位置，y轴坐标为矩形的top，x轴坐标为（矩形left+矩形right-beauty宽度）/2。接着绘制图标：

    /*** 添加宠萌效果* @param offsetX x坐标偏移量* @param offsetY y坐标偏移量*/private void addBeauty(int offsetX, int offsetY){offsetX -= 200;//高度校正if(offsetX < 0){offsetX = 0;}for (int x=0; x<beauty.rows(); x++){for (int y=0; y<beauty.cols(); y++){double[] array = beauty.get(x, y);if(array[0] != 0) {//过滤全黑像素mRgba.put(x+offsetX, y+offsetY, array);}}}}

    /*** 获取宠萌妆饰list集合*/private void getBeauty(){Drawable drawable1 = getResources().getDrawable(R.drawable.cat, null);Bitmap bitmap1 = ((BitmapDrawable) drawable1).getBitmap();bitmap1 = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap1, 320, 320, true);Mat beauty1 = new Mat();Utils.bitmapToMat(bitmap1, beauty1);beautyList.add(beauty1);Drawable drawable2 = getResources().getDrawable(R.drawable.rabbit, null);Bitmap bitmap2 = ((BitmapDrawable) drawable2).getBitmap();bitmap2 = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap2, 320, 320, true);Mat beauty2 = new Mat();Utils.bitmapToMat(bitmap2, beauty2);beautyList.add(beauty2);}

在拍照时，回调数据格式是Mat，需要先转成Bitmap，然后保存图片：

    /*** 保存图片* @param frameData 帧数据*/private void savePicture(Mat frameData){Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(frameData.width(), frameData.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(frameData, bitmap);String fileName = PATH + File.separator + dataFormat.format(new Date(System.currentTimeMillis())) + ".jpg";FileOutputStream outputStream = null;try {outputStream = new FileOutputStream(fileName);bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, outputStream);outputStream.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {if(outputStream != null){try {outputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

如果觉得静态图片的宠萌效果不够酷，那么来看下拍照预览的动态效果（GIF图处理比较模糊，大家勿喷）：

备注：人脸检测部分参考http://blog.csdn.net/q4878802/article/details/51841793

接下来我会继续研究美颜、滤镜、抠图。欢迎热爱图片处理与多媒体开发的同行朋友相互交流，互相学习。

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