[Android相机]通过手机摄像头识别环境亮度

本篇文章即为通过一系列的方法获得当前摄像头所处环境的亮度，最相近的就是微信的扫一扫提示“轻触照亮”打开手电筒的功能，首先我们看一个方法setPreviewFormat方法，在注释中我们可以清楚的看到默认使用NV21格式，

/*** Sets the image format for preview pictures.* <p>If this is never called, the default format will be* {@link android.graphics.ImageFormat#NV21}, which* uses the NV21 encoding format.</p>** 此处省略部分内容** @param pixel_format the desired preview picture format, defined by*   one of the {@link android.graphics.ImageFormat} constants.  (E.g.,*   <var>ImageFormat.NV21</var> (default), or*   <var>ImageFormat.YV12</var>)** @see android.graphics.ImageFormat* @see android.hardware.Camera.Parameters#getSupportedPreviewFormats*/public void setPreviewFormat(int pixel_format) {String s = cameraFormatForPixelFormat(pixel_format);if (s == null) {throw new IllegalArgumentException("Invalid pixel_format=" + pixel_format);}set(KEY_PREVIEW_FORMAT, s);}

NV21是什么格式呢？NV21是YUV格式的一种，YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V” 表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。其中转换公式为（RGB取值范围均为0-255）︰

其实他们的转化矩阵是

那NV21的具体编码格式是什么样呢,NV21格式就是YUV420SP格式，

NV21的存储格式是YYYYYYYY VUVU

而 NV12存储格式是 YYYYYYYY UVUV，

下图为I420格式: YYYYYYYY UU VV

同过上图我们得知，如果拿到亮度即为拿到Y值即可，而Y值是数组中前N个（N为图像宽乘以高得到的像素点总数）。

https://blog.csdn.net/bluewindtalker/article/details/79999172

我们先看下摄像头识别的代码通过调用setPreviewCallback方法，在回调的方法中获得NV21格式的byte数组，这个数组即为上述格式，通过对NV21的data数组进行亮度数值采集获得图片的总亮度，然后除当前采集的像素点个数即为当前图片的平均值。下面看具体实现：

    //上次记录的时间戳long lastRecordTime = System.currentTimeMillis();//上次记录的索引int darkIndex = 0;//一个历史记录的数组，255是代表亮度最大值long[] darkList = new long[]{255, 255, 255, 255};//扫描间隔int waitScanTime = 300;//亮度低的阀值int darkValue = 60;private void setPreviewLight() {//不需要的时候直接清空
//        if(noNeed){
//            camera.setPreviewCallback(null);
//            return;
//        }camera.setPreviewCallback(new Camera.PreviewCallback() {@Overridepublic void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {long currentTime = System.currentTimeMillis();if (currentTime - lastRecordTime < waitScanTime) {return;}lastRecordTime = currentTime;int width = camera.getParameters().getPreviewSize().width;int height = camera.getParameters().getPreviewSize().height;//像素点的总亮度long pixelLightCount = 0L;//像素点的总数long pixeCount = width * height;//采集步长，因为没有必要每个像素点都采集，可以跨一段采集一个，减少计算负担，必须大于等于1。int step = 10;//data.length - allCount * 1.5f的目的是判断图像格式是不是YUV420格式，只有是这种格式才相等//因为int整形与float浮点直接比较会出问题，所以这么比if (Math.abs(data.length - pixeCount * 1.5f) < 0.00001f) {for (int i = 0; i < pixeCount; i += step) {//如果直接加是不行的，因为data[i]记录的是色值并不是数值，byte的范围是+127到—128，// 而亮度FFFFFF是11111111是-127，所以这里需要先转为无符号unsigned long参考Byte.toUnsignedLong()pixelLightCount += ((long) data[i]) & 0xffL;}//平均亮度long cameraLight = pixelLightCount / (pixeCount / step);//更新历史记录int lightSize = darkList.length;darkList[darkIndex = darkIndex % lightSize] = cameraLight;darkIndex++;boolean isDarkEnv = true;//判断在时间范围waitScanTime * lightSize内是不是亮度过暗for (int i = 0; i < lightSize; i++) {if (darkList[i] > darkValue) {isDarkEnv = false;}}Log.e(TAG, "摄像头环境亮度为 ： " + cameraLight);if (!isFinishing()) {//亮度过暗就提醒if (isDarkEnv) {lightTV.setVisibility(View.VISIBLE);} else {lightTV.setVisibility(View.GONE);}}}}});}

实现效果我们可以看到

代码的git地址为：https://github.com/bluewindtalker/camerademo

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