Android CameraX結合LibYUV和GPUImage自定義相機濾鏡

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本文目錄：

實現效果

實現步驟

1.引入依賴庫

這裡我引入的依賴庫有CameraX、GPUImage(濾鏡庫)、Utilcodex（一款好用的工具類）

// CameraX core library using camera2 implementation
    implementation "androidx.camera:camera-camera2:1.0.1"
// CameraX Lifecycle Library
    implementation "androidx.camera:camera-lifecycle:1.0.1"
// CameraX View class
    implementation "androidx.camera:camera-view:1.0.0-alpha27"

    implementation'jp.co.cyberagent.android.gpuimage:gpuimage-library:1.4.1'
    implementation 'com.blankj:utilcodex:1.30.6'

2.引入libyuv

這裡我用的是這個案例（https://github.com/theeasiestway/android-yuv-utils）裡面的libyuv，如下

3.編寫CameraX預覽代碼

佈局代碼如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
    <androidx.camera.view.PreviewView
        android:id="@+id/viewFinder"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp" />
</FrameLayout>

Activity中開啟相機預覽代碼如下，基本都是Google官方提供的案例代碼

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var cameraExecutor: ExecutorService
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        cameraExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor()
        // Request camera permissions
        if (allPermissionsGranted()) {
            startCamera()
        } else {
            ActivityCompat.requestPermissions(
                this, REQUIRED_PERMISSIONS, REQUEST_CODE_PERMISSIONS)
        }
    }

    private fun allPermissionsGranted() = REQUIRED_PERMISSIONS.all {
        ContextCompat.checkSelfPermission(
            baseContext, it) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED
    }

    override fun onRequestPermissionsResult(
        requestCode: Int, permissions: Array<String>, grantResults:
        IntArray) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults)
        if (requestCode == REQUEST_CODE_PERMISSIONS) {
            if (allPermissionsGranted()) {
                startCamera()
            } else {
                Toast.makeText(this,
                    "Permissions not granted by the user.",
                    Toast.LENGTH_SHORT).show()
                finish()
            }
        }
    }
    private fun startCamera() {
        val cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(this)
        cameraProviderFuture.addListener(Runnable {
            val cameraProvider: ProcessCameraProvider = cameraProviderFuture.get()
            val preview = Preview.Builder()
                .build()
                .also {
                    it.setSurfaceProvider(viewFinder.surfaceProvider)
                }
            val cameraSelector = CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA
            try {
                cameraProvider.unbindAll()
                cameraProvider.bindToLifecycle(
                    this, cameraSelector, preview)
            } catch(exc: Exception) {
                Log.e(TAG, "Use case binding failed", exc)
            }
        }, ContextCompat.getMainExecutor(this))
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        cameraExecutor.shutdown()
    }

    companion object {
        private const val TAG = "CameraXBasic"
        private const val REQUEST_CODE_PERMISSIONS = 10
        private val REQUIRED_PERMISSIONS = arrayOf(Manifest.permission.CAMERA)

    }
}

到這裡就可以實現相機預覽瞭

4.增加相機數據回調

我們要增加濾鏡效果就必須對相機的數據進行操作，這裡我們通過獲取相機數據回調來獲取可修改的數據

val imageAnalyzer = ImageAnalysis.Builder()
                //設置回調數據的比例為16:9
                .setTargetAspectRatio(AspectRatio.RATIO_16_9)
                .build()
                .also {
                    it.setAnalyzer(cameraExecutor,this@MainActivity)
                }

這裡我們還需要進行綁定

除此之外我們還需要在Activity中實現ImageAnalysis.Analyzer接口，數據的獲取就在此接口的回調方法中獲取，如下所示，其中ImageProxy就包含瞭圖像數據

override fun analyze(image: ImageProxy) {

}

5.對回調數據進行處理

我們在相機數據回調的方法中對圖像進行處理並添加濾鏡，當然在此之前我們還需要創建GPUImage對象並設置濾鏡類型

private var bitmap:Bitmap? = null
private var gpuImage:GPUImage? = null
//創建GPUImage對象並設置濾鏡類型，這裡我使用的是素描濾鏡
private fun initFilter() {
        gpuImage = GPUImage(this)
        gpuImage!!.setFilter(GPUImageSketchFilter())
    }
@SuppressLint("UnsafeOptInUsageError")
    override fun analyze(image: ImageProxy) {
        //將Android的YUV數據轉為libYuv的數據
        var yuvFrame = yuvUtils.convertToI420(image.image!!)
        //對圖像進行旋轉（由於回調的相機數據是橫著的因此需要旋轉90度）
        yuvFrame = yuvUtils.rotate(yuvFrame, 90)
        //根據圖像大小創建Bitmap
        bitmap = Bitmap.createBitmap(yuvFrame.width, yuvFrame.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
        //將圖像轉為Argb格式的並填充到Bitmap上
        yuvUtils.yuv420ToArgb(yuvFrame,bitmap!!)
        //利用GpuImage給圖像添加濾鏡
        bitmap = gpuImage!!.getBitmapWithFilterApplied(bitmap)
        //由於這不是UI線程因此需要在UI線程更新UI
        img.post {
            img.setImageBitmap(bitmap)
            //關閉ImageProxy，才會回調下一次的數據
            image.close()
        }

    }

6.拍攝照片

這裡我們加一個拍照的按鈕

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
    <androidx.camera.view.PreviewView
        android:id="@+id/viewFinder"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
    <ImageView
        android:id="@+id/img"
        android:scaleType="centerCrop"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"/>
    <Button
        android:id="@+id/bt_takepicture"
        android:layout_gravity="center_horizontal|bottom"
        android:layout_marginBottom="100dp"
        android:text="拍照"
        android:layout_width="70dp"
        android:layout_height="70dp"/>
</FrameLayout>

然後我們在Activity中添加拍照的邏輯，其實就是將Bitmap轉為圖片保存到SD卡，這裡我們使用瞭之前引入的Utilcodex工具，當我們點擊按鈕的時候isTakePhoto會變為true，然後在相機的回調中就會進行保存圖片的處理

bt_takepicture.setOnClickListener {
            isTakePhoto = true
        }

並且我們加入變量控制，在拍照的時候不處理回調數據

@SuppressLint("UnsafeOptInUsageError")
    override fun analyze(image: ImageProxy) {
        if(!isTakePhoto){
            //將Android的YUV數據轉為libYuv的數據
            var yuvFrame = yuvUtils.convertToI420(image.image!!)
            //對圖像進行旋轉（由於回調的相機數據是橫著的因此需要旋轉90度）
            yuvFrame = yuvUtils.rotate(yuvFrame, 90)
            //根據圖像大小創建Bitmap
            bitmap = Bitmap.createBitmap(yuvFrame.width, yuvFrame.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
            //將圖像轉為Argb格式的並填充到Bitmap上
            yuvUtils.yuv420ToArgb(yuvFrame,bitmap!!)
            //利用GpuImage給圖像添加濾鏡
            bitmap = gpuImage!!.getBitmapWithFilterApplied(bitmap)
            //由於這不是UI線程因此需要在UI線程更新UI
            img.post {
                img.setImageBitmap(bitmap)
                if(isTakePhoto){
                    takePhoto()
                }
                //關閉ImageProxy，才會回調下一次的數據
                image.close()
            }
        }else{
            image.close()
        }
    }
 /**
     * 拍照
     */
    private fun takePhoto() {
        Thread{
            val filePath = File(getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS),"${System.currentTimeMillis()}save.jpg")
            ImageUtils.save(bitmap,filePath.absolutePath,Bitmap.CompressFormat.PNG)
            ToastUtils.showShort("拍攝成功")
            isTakePhoto = false
        }.start()
    }

效果如下

保存的圖片在如下目錄

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