Android 使用opencv实现单一背景抠图并且替换背景

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效果如下

原图

背景图片

处理效果图片

1、简介

1-1、使用 Opencv 实现单一背景的自动抠图功能，用 Opencv 去画出对应的要扣出来的图像的 mask 区域，

1-2、把这块黑白的 mask 进行模糊处理和腐蚀，目的就是为了平滑边缘，和后面进行原图元素点和背景元素点进行元素融合，达到比较好点的抠图效果（就是尽量减少噪点）

1-3、然后从原图（要进行抠图的图像）上抠出来对应的 mask 这块的原图图像和边缘元素点和背景图元素点进行元素点融合处理。

2、准备工具

2-1、Opencv 环境

如果没有安装的过的请参考我这篇博客，里面有介绍 Opencv 人实现人脸识别检测

3、代码区

3-1、核心代码区域

/*** @Description 进行图片抠图* @author 姚旭民* @date 2019/12/30 15:07*/@SuppressLint("ResourceType")public void testCutImage(Bitmap bitmap) {try {//这个是我写的测试用的背景图，你可以后面修改成参数传递进来Resources r = getApplicationContext().getResources();InputStream is = r.openRawResource(R.drawable.test4);BitmapDrawable bmpDraw = new BitmapDrawable(is);Bitmap backgroundBitmap = bmpDraw.getBitmap();backgroundBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(backgroundBitmap, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), true);Log.d(TAG, "testCutImage| 开始变换 bitmap : " + bitmap);/*FileInputStream fis = new FileInputStream(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/CutOutPeople/test2.jpg");Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(fis);*/Log.d(TAG, "testCutImage| bitmap : " + bitmap);Mat img = new Mat();//缩小图片尺寸
//            Bitmap bm = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), true);//bitmap->matUtils.bitmapToMat(bitmap, img);//转成CV_8UC3格式Imgproc.cvtColor(img, img, Imgproc.COLOR_RGBA2RGB);//这个是抠图范围左上角和右下角，如果有问题修改这里Rect rect = new Rect(10, 10, bitmap.getWidth() - 50, bitmap.getHeight() - 10);//生成遮板Mat mask = new Mat();Mat bgModel = new Mat();Mat fgModel = new Mat(0, 0, CvType.CV_8U, new Scalar(155, 15, 10));Mat source = new Mat(1, 1, CvType.CV_8U, new Scalar(Imgproc.GC_PR_FGD));
//            firstMask.create(img.size(), CvType.CV_8UC1, new Scalar(0));
//            bgModel.create(img.size(),CvType.CV_8UC1);
//            fgModel.create(img.size(),CvType.CV_8UC1);Imgproc.grabCut(img, mask, rect, bgModel, fgModel, 5, Imgproc.GC_INIT_WITH_RECT);Core.compare(mask, source, mask, Core.CMP_EQ);//            边缘模糊处理Mat blurMask = new Mat();Mat element = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(1, 1));//膨胀Imgproc.dilate(mask, mask, element, new Point(-1, -1), 1);//腐蚀Mat kernelErode = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(1, 1));Imgproc.erode(mask, mask, kernelErode);
//            双边模糊
//            Imgproc.bilateralFilter(mask, blurMask, 3, 200, 200);//高斯模糊Imgproc.GaussianBlur(mask, blurMask, new Size(3, 3), 0, 0);//保存模糊后的mask图像Bitmap b = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(blurMask, b);//图片保存saveBitmap(b, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "mask" + System.currentTimeMillis() + ".png");//抠图
//            Mat foreground = new Mat(img.size(), CvType.CV_8U, new Scalar(196, 15, 24, 0));Mat destMat = new Mat(img.size(), CvType.CV_8UC3, new Scalar(255, 255, 255));Mat backgroundMat = new Mat();Utils.bitmapToMat(backgroundBitmap, backgroundMat);Imgproc.cvtColor(backgroundMat, backgroundMat, Imgproc.COLOR_RGBA2RGB);Bitmap c = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(destMat, c);//将img图像的mask选中的图像扣出来放在foreground中img.copyTo(destMat, blurMask);//进行像素替换double[] m, backgroundColor, imgColor;int blackSum = 0;int whiteSum = 0;int otherSum = 0;//用来计算权重double w;double imgColor1, imgColor2, imgColor3;double backgroundColor1, backgroundColor2, backgroundColor3;double[] mixColor = new double[3];int length1 = 0;int length2 = 0;int length3 = 0;int imgLength1 = 0;int imgLength2 = 0;int imgLength3 = 0;int backgroundLength1 = 0;int backgroundLength2 = 0;int backgroundLength3 = 0;//这里是比较重要，进行图像的替换和原图边缘和背景图的元素融合处理for (int i = 0; i < img.rows(); i++) {for (int j = 0; j < img.cols(); j++) {//当前元素数组m = blurMask.get(i, j);if (m[0] == 255) {//抠图部分destMat.put(i, j, img.get(i, j));whiteSum++;} else if (m[0] == 0) {//背景黑色部分用别的图片代替destMat.put(i, j, backgroundMat.get(i, j));blackSum++;} else {//mask 被模糊处理之后的人像边缘区域，要进行元素融合处理，让抠图效果更好一点otherSum++;//计算权重w = m[0] / 255.0;//获取前景元素imgColor = img.get(i, j);//获取背景元素backgroundColor = backgroundMat.get(i, j);//前景元素imgColor1 = imgColor[0];imgColor2 = imgColor[1];imgColor3 = imgColor[2];//背景元素backgroundColor1 = backgroundColor[0];backgroundColor2 = backgroundColor[1];backgroundColor3 = backgroundColor[2];//元素点混合mixColor[0] = imgColor1 * w + backgroundColor1 * (1.0 - w);mixColor[1] = imgColor2 * w + backgroundColor2 * (1.0 - w);mixColor[2] = imgColor3 * w + backgroundColor3 * (1.0 - w);//进行存放destMat.put(i, j, mixColor);}}}Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，blackSum : " + blackSum + ",whiteSum : " + whiteSum + ",otherSum : " + otherSum);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，length1 : " + length1 + ",length2 : " + length2 + ",length3 : " + length3);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，backgroundLength1 : " + backgroundLength1 + ",backgroundLength2 : " + backgroundLength2 + ",backgroundLength3 : " + backgroundLength3);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，imgLength1 : " + imgLength1 + ",imgLength2 : " + imgLength2 + ",imgLength3 : " + imgLength3);//将处理的foreground图像保存Utils.matToBitmap(destMat, b);mImage.setImageBitmap(b);Mat img3 = new Mat();img.copyTo(img3);img3.setTo(new Scalar(0), blurMask);Bitmap img3Three = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(img3, img3Three);//图像保存saveBitmap(b, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(c, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "forMat" + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(backgroundBitmap, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "background" + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(img3Three, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "imgThree" + System.currentTimeMillis() + ".png");} catch (Exception e) {Log.e(TAG, "异常信息为 : " + e.toString());e.printStackTrace();}}

3-1、完整 Activity 类（里面有我自己的一些工具类，不过是一些小功能，自己实现就好）


package com.yxm.cutoutpeople.activity;import android.annotation.SuppressLint;
import android.app.Activity;
import android.content.res.Resources;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;
import android.hardware.Camera;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.util.Log;
import android.view.Gravity;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.Toast;import com.yxm.cutoutpeople.R;
import com.yxm.cutoutpeople.common.conts.FileConts;
import com.yxm.cutoutpeople.common.thread.MgThread;
import com.yxm.cutoutpeople.common.utils.FileUtils;import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;
import org.opencv.android.CameraBridgeViewBase;
import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;
import org.opencv.android.OpenCVLoader;
import org.opencv.android.Utils;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Point;
import org.opencv.core.Rect;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class TestActivity extends Activity implements CameraBridgeViewBase.CvCameraViewListener2 {private static final String TAG = "yaoxuminTest";private Handler mHandler;ImageView mImage;protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);mImage = findViewById(R.id.testImg);mHandler = new Handler();//清理上次的保存结果MgThread.exceute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {FileUtils.delAllFile(FileConts.PATH_CUT_IMAGE);FileUtils.exitOrCreatePath(FileConts.PATH_CUT_IMAGE);}});}@Overridepublic void onResume() {super.onResume();if (!OpenCVLoader.initDebug()) {Log.e(TAG, "OpenCV init error");}Resources r = getApplicationContext().getResources();@SuppressLint("ResourceType") InputStream is = r.openRawResource(R.drawable.test2);BitmapDrawable bmpDraw = new BitmapDrawable(is);Bitmap bitmap = bmpDraw.getBitmap();testCutImage(bitmap);}/*** @Description 进行图片抠图* @author 姚旭民* @date 2019/12/30 15:07*/@SuppressLint("ResourceType")public void testCutImage(Bitmap bitmap) {try {//这个是我写的测试用的背景图，你可以后面修改成参数传递进来Resources r = getApplicationContext().getResources();InputStream is = r.openRawResource(R.drawable.test4);BitmapDrawable bmpDraw = new BitmapDrawable(is);Bitmap backgroundBitmap = bmpDraw.getBitmap();backgroundBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(backgroundBitmap, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), true);Log.d(TAG, "testCutImage| 开始变换 bitmap : " + bitmap);/*FileInputStream fis = new FileInputStream(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/CutOutPeople/test2.jpg");Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(fis);*/Log.d(TAG, "testCutImage| bitmap : " + bitmap);Mat img = new Mat();//缩小图片尺寸
//            Bitmap bm = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), true);//bitmap->matUtils.bitmapToMat(bitmap, img);//转成CV_8UC3格式Imgproc.cvtColor(img, img, Imgproc.COLOR_RGBA2RGB);//这个是抠图范围左上角和右下角，如果有问题修改这里Rect rect = new Rect(10, 10, bitmap.getWidth() - 50, bitmap.getHeight() - 10);//生成遮板Mat mask = new Mat();Mat bgModel = new Mat();Mat fgModel = new Mat(0, 0, CvType.CV_8U, new Scalar(155, 15, 10));Mat source = new Mat(1, 1, CvType.CV_8U, new Scalar(Imgproc.GC_PR_FGD));
//            firstMask.create(img.size(), CvType.CV_8UC1, new Scalar(0));
//            bgModel.create(img.size(),CvType.CV_8UC1);
//            fgModel.create(img.size(),CvType.CV_8UC1);Imgproc.grabCut(img, mask, rect, bgModel, fgModel, 5, Imgproc.GC_INIT_WITH_RECT);Core.compare(mask, source, mask, Core.CMP_EQ);//            边缘模糊处理Mat blurMask = new Mat();Mat element = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(1, 1));//膨胀Imgproc.dilate(mask, mask, element, new Point(-1, -1), 1);//腐蚀Mat kernelErode = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(1, 1));Imgproc.erode(mask, mask, kernelErode);
//            双边模糊
//            Imgproc.bilateralFilter(mask, blurMask, 3, 200, 200);//高斯模糊Imgproc.GaussianBlur(mask, blurMask, new Size(3, 3), 0, 0);//保存模糊后的mask图像Bitmap b = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(blurMask, b);//图片保存saveBitmap(b, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "mask" + System.currentTimeMillis() + ".png");//抠图
//            Mat foreground = new Mat(img.size(), CvType.CV_8U, new Scalar(196, 15, 24, 0));Mat destMat = new Mat(img.size(), CvType.CV_8UC3, new Scalar(255, 255, 255));Mat backgroundMat = new Mat();Utils.bitmapToMat(backgroundBitmap, backgroundMat);Imgproc.cvtColor(backgroundMat, backgroundMat, Imgproc.COLOR_RGBA2RGB);Bitmap c = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(destMat, c);//将img图像的mask选中的图像扣出来放在foreground中img.copyTo(destMat, blurMask);//进行像素替换double[] m, backgroundColor, imgColor;int blackSum = 0;int whiteSum = 0;int otherSum = 0;//用来计算权重double w;double imgColor1, imgColor2, imgColor3;double backgroundColor1, backgroundColor2, backgroundColor3;double[] mixColor = new double[3];int length1 = 0;int length2 = 0;int length3 = 0;int imgLength1 = 0;int imgLength2 = 0;int imgLength3 = 0;int backgroundLength1 = 0;int backgroundLength2 = 0;int backgroundLength3 = 0;//这里是比较重要，进行图像的替换和原图边缘和背景图的元素融合处理for (int i = 0; i < img.rows(); i++) {for (int j = 0; j < img.cols(); j++) {//当前元素数组m = blurMask.get(i, j);if (m[0] == 255) {//抠图部分destMat.put(i, j, img.get(i, j));whiteSum++;} else if (m[0] == 0) {//背景黑色部分用别的图片代替destMat.put(i, j, backgroundMat.get(i, j));blackSum++;} else {//mask 被模糊处理之后的人像边缘区域，要进行元素融合处理，让抠图效果更好一点otherSum++;//计算权重w = m[0] / 255.0;//获取前景元素imgColor = img.get(i, j);//获取背景元素backgroundColor = backgroundMat.get(i, j);//前景元素imgColor1 = imgColor[0];imgColor2 = imgColor[1];imgColor3 = imgColor[2];//背景元素backgroundColor1 = backgroundColor[0];backgroundColor2 = backgroundColor[1];backgroundColor3 = backgroundColor[2];//元素点混合mixColor[0] = imgColor1 * w + backgroundColor1 * (1.0 - w);mixColor[1] = imgColor2 * w + backgroundColor2 * (1.0 - w);mixColor[2] = imgColor3 * w + backgroundColor3 * (1.0 - w);//进行存放destMat.put(i, j, mixColor);}}}Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，blackSum : " + blackSum + ",whiteSum : " + whiteSum + ",otherSum : " + otherSum);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，length1 : " + length1 + ",length2 : " + length2 + ",length3 : " + length3);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，backgroundLength1 : " + backgroundLength1 + ",backgroundLength2 : " + backgroundLength2 + ",backgroundLength3 : " + backgroundLength3);Log.d(TAG, "替换完毕，展示各个累加值，imgLength1 : " + imgLength1 + ",imgLength2 : " + imgLength2 + ",imgLength3 : " + imgLength3);//将处理的foreground图像保存Utils.matToBitmap(destMat, b);mImage.setImageBitmap(b);Mat img3 = new Mat();img.copyTo(img3);img3.setTo(new Scalar(0), blurMask);Bitmap img3Three = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);Utils.matToBitmap(img3, img3Three);//图像保存saveBitmap(b, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(c, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "forMat" + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(backgroundBitmap, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "background" + System.currentTimeMillis() + ".png");saveBitmap(img3Three, FileConts.PATH_CUT_IMAGE + "imgThree" + System.currentTimeMillis() + ".png");} catch (Exception e) {Log.e(TAG, "异常信息为 : " + e.toString());e.printStackTrace();}}public static void saveBitmap(Bitmap bitmap, String path) {String savePath;File filePic;if (Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {savePath = path;} else {Log.d(TAG, "saveBitmap failure : sdcard not mounted");return;}
//        Log.d(TAG, "saveBitmap savePath : " + savePath);try {filePic = new File(savePath);if (!filePic.exists()) {filePic.getParentFile().mkdirs();filePic.createNewFile();}FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filePic);bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, fos);fos.flush();fos.close();} catch (IOException e) {Log.d(TAG, "saveBitmap: " + e.getMessage());return;}Log.d(TAG, "saveBitmap success: " + filePic.getAbsolutePath());}@Overridepublic void onCameraViewStarted(int width, int height) {}@Overridepublic void onCameraViewStopped() {}/*** @Description 在这里实现人脸检测和性别年龄识别* @author 姚旭民* @date 2019/7/24 12:16*/@Overridepublic Mat onCameraFrame(CameraBridgeViewBase.CvCameraViewFrame inputFrame) {return inputFrame.rgba();}
}

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Android 使用opencv实现单一背景抠图并且替换背景

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效果如下

原图

背景图片

处理效果图片

1、简介

1-1、使用 Opencv 实现单一背景的自动抠图功能，用 Opencv 去画出对应的要扣出来的图像的 mask 区域，

1-2、把这块黑白的 mask 进行模糊处理和腐蚀，目的就是为了平滑边缘，和后面进行原图元素点和背景元素点进行元素融合，达到比较好点的抠图效果（就是尽量减少噪点）

1-3、然后从原图（要进行抠图的图像）上抠出来对应的 mask 这块的原图图像和边缘元素点和背景图元素点进行元素点融合处理。

2、准备工具

2-1、Opencv 环境

如果没有安装的过的请参考我这篇博客，里面有介绍 Opencv 人实现人脸识别检测

3、代码区

3-1、核心代码区域

3-1、完整 Activity 类（里面有我自己的一些工具类，不过是一些小功能，自己实现就好）

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1、简介

1-1、使用 Opencv 实现单一背景的自动抠图功能，用 Opencv 去画出对应的要扣出来的图像的 mask 区域，

1-2、把这块黑白的 mask 进行模糊处理和腐蚀，目的就是为了平滑边缘，和后面进行原图元素点和背景元素点进行元素融合，达到比较好点的抠图效果（就是尽量减少噪点）

1-3、然后从原图（要进行抠图的图像）上抠出来对应的 mask 这块的原图图像和边缘元素点和背景图元素点进行元素点融合处理。

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