Android图像处理1

1.RGBA模型分析

R- red   
G- green 
B- blue 
A- alpha
      关于RGBA模型，有三个比较重要的属性概念必须要清楚:
          android中关于这三个属性有不同的方法去改变：
  
         色调：   
               ColorMatrix cMatrix = new ColorMatrix();
   cMatrix.setRotate(0/1/2, xxx);  --> 0代表R,1代表G,2代表B, xxx是具体的值
         饱和度：
                ColorMatrix cMatrix = new ColorMatrix();
cMatrix.setSaturation(xxx);
亮度：
ColorMatrix cMatrix = new ColorMatrix();
cMatrix.setScale(xx,xx,xx,1);

2. 项目分析

一.创建一个处理图像的工具类：

import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.ColorMatrix;
import android.graphics.ColorMatrixColorFilter;
import android.graphics.Paint;


public class ImageHelper {


/**

* 色彩，饱和度，亮度的调整 传入的 bitmap不能修改,否则会报错，所以要先创建一个bitmap

*/

    public static Bitmap handleImageEffect(Bitmap bm, float hue, float saturation, float lum) {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bm.getWidth(), bm.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
        Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);


        ColorMatrix hueMatrix = new ColorMatrix();
        hueMatrix.setRotate(0, hue);
        hueMatrix.setRotate(1, hue);
        hueMatrix.setRotate(2, hue);


        ColorMatrix saturationMatrix = new ColorMatrix();
        saturationMatrix.setSaturation(saturation);


        ColorMatrix lumMatrix = new ColorMatrix();
        lumMatrix.setScale(lum, lum, lum, 1);


// 将不同的colorMatrix糅合一起
        ColorMatrix imageMatrix = new ColorMatrix();
        imageMatrix.postConcat(hueMatrix);
        imageMatrix.postConcat(saturationMatrix);
        imageMatrix.postConcat(lumMatrix);


// 用画笔画在画布上,返回一个新的bitmap
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(imageMatrix));
        canvas.drawBitmap(bm, 0, 0, paint);


        return bmp;
    }

/**

*   调整像素点 （底片效果）

*/

    public static Bitmap handleImageNegative(Bitmap bm) {
        int width = bm.getWidth();
        int height = bm.getHeight();
        int color;
        int r, g, b, a;


        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(width, height
                , Bitmap.Config.ARGB_8888);


        int[] oldPx = new int[width * height];
        int[] newPx = new int[width * height];
        bm.getPixels(oldPx, 0, width, 0, 0, width, height);  // 将图片的像素点读取到集合 oldPx中


        for (int i = 0; i < width * height; i++) {
            color = oldPx[i];

// 通过Color类分离出每个像素点的r g b a。
            r = Color.red(color);
            g = Color.green(color);
            b = Color.blue(color);
            a = Color.alpha(color);


            r = 255 - r;
            g = 255 - g;
            b = 255 - b;


            if (r > 255) {
                r = 255;
            } else if (r < 0) {
                r = 0;
            }
            if (g > 255) {
                g = 255;
            } else if (g < 0) {
                g = 0;
            }
            if (b > 255) {
                b = 255;
            } else if (b < 0) {
                b = 0;
            }
            newPx[i] = Color.argb(a, r, g, b);
        }
        bmp.setPixels(newPx, 0, width, 0, 0, width, height);
        return bmp;
    }

/**

*   调整像素点 （怀旧效果）

*/

    public static Bitmap handleImagePixelsOldPhoto(Bitmap bm) {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bm.getWidth(), bm.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        int width = bm.getWidth();
        int height = bm.getHeight();
        int color = 0;
        int r, g, b, a, r1, g1, b1;


        int[] oldPx = new int[width * height];
        int[] newPx = new int[width * height];


        bm.getPixels(oldPx, 0, bm.getWidth(), 0, 0, width, height);
        for (int i = 0; i < width * height; i++) {
            color = oldPx[i];
            a = Color.alpha(color);
            r = Color.red(color);
            g = Color.green(color);
            b = Color.blue(color);


            r1 = (int) (0.393 * r + 0.769 * g + 0.189 * b);
            g1 = (int) (0.349 * r + 0.686 * g + 0.168 * b);
            b1 = (int) (0.272 * r + 0.534 * g + 0.131 * b);


            if (r1 > 255) {
                r1 = 255;
            }
            if (g1 > 255) {
                g1 = 255;
            }
            if (b1 > 255) {
                b1 = 255;
            }


            newPx[i] = Color.argb(a, r1, g1, b1);
        }
        bmp.setPixels(newPx, 0, width, 0, 0, width, height);
        return bmp;
    }

/**

*   调整像素点 （浮雕效果）

*/

    public static Bitmap handleImagePixelsRelief(Bitmap bm) {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bm.getWidth(), bm.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        int width = bm.getWidth();
        int height = bm.getHeight();
        int color = 0, colorBefore = 0;
        int a, r, g, b;
        int r1, g1, b1;


        int[] oldPx = new int[width * height];
        int[] newPx = new int[width * height];


        bm.getPixels(oldPx, 0, bm.getWidth(), 0, 0, width, height);
        for (int i = 1; i < width * height; i++) {
            colorBefore = oldPx[i - 1];
            a = Color.alpha(colorBefore);
            r = Color.red(colorBefore);
            g = Color.green(colorBefore);
            b = Color.blue(colorBefore);


            color = oldPx[i];
            r1 = Color.red(color);
            g1 = Color.green(color);
            b1 = Color.blue(color);


            r = (r - r1 + 127);
            g = (g - g1 + 127);
            b = (b - b1 + 127);
            if (r > 255) {
                r = 255;
            }
            if (g > 255) {
                g = 255;
            }
            if (b > 255) {
                b = 255;
            }
            newPx[i] = Color.argb(a, r, g, b);
        }
        bmp.setPixels(newPx, 0, width, 0, 0, width, height);
        return bmp;
    }
}

二.创建PrimaryColor 和布局文件 primary_color.xml：

primary_color.xml：

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">


    <ImageView
        android:id="@+id/imageview"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="300dp"
        android:layout_marginTop="24dp"
        android:layout_marginBottom="24dp"
        android:layout_centerHorizontal="true"/>


    <SeekBar
        android:id="@+id/seekbarHue"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@id/imageview"/>


    <SeekBar
        android:id="@+id/seekbarSaturation"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@id/seekbarHue"/>


    <SeekBar
        android:id="@+id/seekbatLum"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_below="@id/seekbarSaturation"/>


</RelativeLayout>

   

PrimaryColor :

import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.SeekBar;


public class PrimaryColor extends Activity implements SeekBar.OnSeekBarChangeListener{


    private ImageView mImageView;
    private SeekBar mSeekbarhue,mSeekbarSaturation, mSeekbarLum;
    private static int MAX_VALUE = 255;
    private static int MID_VALUE = 127;
    private float mHue,mStauration, mLum;
    private Bitmap bitmap;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.primary_color);
        bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test3);
        mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview);
        mSeekbarhue = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarHue);
        mSeekbarSaturation = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarSaturation);
        mSeekbarLum = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbatLum);
        mSeekbarhue.setOnSeekBarChangeListener(this);
        mSeekbarSaturation.setOnSeekBarChangeListener(this);
        mSeekbarLum.setOnSeekBarChangeListener(this);
        

mSeekbarhue.setMax(MAX_VALUE);
        mSeekbarSaturation.setMax(MAX_VALUE);
        mSeekbarLum.setMax(MAX_VALUE);
        

mSeekbarhue.setProgress(MID_VALUE);
        mSeekbarSaturation.setProgress(MID_VALUE);
        mSeekbarLum.setProgress(MID_VALUE);
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);
    }


    @Override
    public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromUser) {
        switch (seekBar.getId()) {
            case R.id.seekbarHue:
                mHue = (progress - MID_VALUE) * 1.0F / MID_VALUE * 180; // 将seekbar的值转化成色值的公式
                break;
            case R.id.seekbarSaturation:
                mStauration = progress * 1.0F / MID_VALUE;// 0~2
                break;
            case R.id.seekbatLum:
                mLum = progress * 1.0F / MID_VALUE; // 0~2
                break;
        }
        mImageView.setImageBitmap(ImageHelper.handleImageEffect(bitmap, mHue, mStauration, mLum));
    }


    @Override
    public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
    }


    @Override
    public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
    }
}

3. 通过矩阵的变化处理图像（关于这个知识点以后会更新一些更详细的内容）

       

创建ColorMatrix和布局文件 color_matrix.xml：

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">


    <ImageView
        android:id="@+id/imageview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_weight="2"
        android:layout_height="0dp" />


    <GridLayout
        android:id="@+id/group"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_weight="3"
        android:layout_height="0dp"
        android:rowCount="4"
        android:columnCount="5">
    </GridLayout>


    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal">


        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1"
            android:text="Change"
            android:onClick="btnChange" />


        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1"
            android:text="Reset"
            android:onClick="btnReset" />
    </LinearLayout>


</LinearLayout>

import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.ColorMatrixColorFilter;
import android.graphics.Paint;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.EditText;
import android.widget.GridLayout;
import android.widget.ImageView;


public class ColorMatrix extends Activity {


    private ImageView mImageView;
    private GridLayout mGroup;
    private Bitmap bitmap;
    private int mEtWidth, mEtHeight;
    private EditText[] mEts = new EditText[20];
    private float[] mColorMatrix = new float[20];


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.color_matrix);
        bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test1);
        mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview);
        mGroup = (GridLayout) findViewById(R.id.group);
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);


//  获取控件的宽高
        mGroup.post(new Runnable() {   
            @Override
            public void run() {
                mEtWidth = mGroup.getWidth() / 5;
                mEtHeight = mGroup.getHeight() / 4;
                addEts();
                initMatrix();
            }
        });
    }


    private void getMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            mColorMatrix[i] = Float.valueOf(mEts[i].getText().toString());
        }
    }


    private void setImageMatrix() {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        android.graphics.ColorMatrix colorMatrix = new android.graphics.ColorMatrix();
        colorMatrix.set(mColorMatrix);


        Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);
        mImageView.setImageBitmap(bmp);
    }


    public void btnChange(View view) {
        getMatrix();
        setImageMatrix();
    }


    public void btnReset(View view) {
        initMatrix();
        getMatrix();
        setImageMatrix();
    }


    private void addEts() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            EditText editText = new EditText(ColorMatrix.this);
            mEts[i] = editText;
            mGroup.addView(editText, mEtWidth, mEtHeight);
        }
    }


    private void initMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i % 6 == 0) {
                mEts[i].setText(String.valueOf(1));
            } else {
                mEts[i].setText(String.valueOf(0));
            }
        }
    }
}

4. 像素点（简单来说就是 循环图片的像素点，然后对每个像素点的RGBA元素进行改变, 再生成一个新的bitmap,关键点在于不同的效果需要不同的算法，这个以后再谈。）

图像经过放大后，会呈现一个个点阵，每一个点阵就是一个像素点，通过控制像素点的颜色配比，就可以显示出不同的颜色。

方法参考 ImageHelper.

后记： 图片处理的原理其实很简单，要么是对矩阵的处理，要么是对像素点或者三原色饱和度亮度的处理， 最关键的部分就是算法，有兴趣的同学或者有需求的同学可以试着找一些好的算法试试看。