Android · 2015年10月9日 0

Android图片高斯模糊的一些方法

       高斯模糊

  1. 高斯模糊就是将指定像素变换为其与周边像素加权平均后的值，权重就是高斯分布函数计算出来的值。

    一种实现

    点击打开链接<-这里是一片关于高斯模糊算法的介绍，我们需要首先根据高斯分布函数计算权重值，为了提高效率我们采用一维高斯分布函数，然后处理图像的时候在横向和纵向进行两次计算得到结果。下面是一种实现

    [java] view plaincopyprint?

    1. public static void gaussBlur(int[] data, int width, int height, int radius,
    2.             float sigma) {
    4.         float pa = (float) (1 / (Math.sqrt(2 * Math.PI) * sigma));
    5.         float pb = –1.0f / (2 * sigma * sigma);
    7.         // generate the Gauss Matrix
    8.         float[] gaussMatrix = new float[radius * 2 + 1];
    9.         float gaussSum = 0f;
    10.         for (int i = 0, x = -radius; x <= radius; ++x, ++i) {
    11.             float g = (float) (pa * Math.exp(pb * x * x));
    12.             gaussMatrix[i] = g;
    13.             gaussSum += g;
    14.         }
    16.         for (int i = 0, length = gaussMatrix.length; i < length; ++i) {
    17.             gaussMatrix[i] /= gaussSum;
    18.         }
    20.         // x direction
    21.         for (int y = 0; y < height; ++y) {
    22.             for (int x = 0; x < width; ++x) {
    23.                 float r = 0, g = 0, b = 0;
    24.                 gaussSum = 0;
    25.                 for (int j = -radius; j <= radius; ++j) {
    26.                     int k = x + j;
    27.                     if (k >= 0 && k < width) {
    28.                         int index = y * width + k;
    29.                         int color = data[index];
    30.                         int cr = (color & 0x00ff0000) >> 16;
    31.                         int cg = (color & 0x0000ff00) >> 8;
    32.                         int cb = (color & 0x000000ff);
    34.                         r += cr * gaussMatrix[j + radius];
    35.                         g += cg * gaussMatrix[j + radius];
    36.                         b += cb * gaussMatrix[j + radius];
    38.                         gaussSum += gaussMatrix[j + radius];
    39.                     }
    40.                 }
    42.                 int index = y * width + x;
    43.                 int cr = (int) (r / gaussSum);
    44.                 int cg = (int) (g / gaussSum);
    45.                 int cb = (int) (b / gaussSum);
    47.                 data[index] = cr << 16 | cg << 8 | cb | 0xff000000;
    48.             }
    49.         }
    51.         // y direction
    52.         for (int x = 0; x < width; ++x) {
    53.             for (int y = 0; y < height; ++y) {
    54.                 float r = 0, g = 0, b = 0;
    55.                 gaussSum = 0;
    56.                 for (int j = -radius; j <= radius; ++j) {
    57.                     int k = y + j;
    58.                     if (k >= 0 && k < height) {
    59.                         int index = k * width + x;
    60.                         int color = data[index];
    61.                         int cr = (color & 0x00ff0000) >> 16;
    62.                         int cg = (color & 0x0000ff00) >> 8;
    63.                         int cb = (color & 0x000000ff);
    65.                         r += cr * gaussMatrix[j + radius];
    66.                         g += cg * gaussMatrix[j + radius];
    67.                         b += cb * gaussMatrix[j + radius];
    69.                         gaussSum += gaussMatrix[j + radius];
    70.                     }
    71.                 }
    73.                 int index = y * width + x;
    74.                 int cr = (int) (r / gaussSum);
    75.                 int cg = (int) (g / gaussSum);
    76.                 int cb = (int) (b / gaussSum);
    77.                 data[index] = cr << 16 | cg << 8 | cb | 0xff000000;
    78.             }
    79.         }
    80.     }

    实际测试会发现这种计算方式是很耗时间的，而且模糊半径越大，从原理也可以看到计算量是平方增长的，所以计算时间也越长。

    RenderScript

    RenderScript是Android在API 11之后加入的，用于高效的图片处理，包括模糊、混合、矩阵卷积计算等，代码示例如下

    [java] view plaincopyprint?

    1. public Bitmap blurBitmap(Bitmap bitmap){
    3.         //Let’s create an empty bitmap with the same size of the bitmap we want to blur
    4.         Bitmap outBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Config.ARGB_8888);
    6.         //Instantiate a new Renderscript
    7.         RenderScript rs = RenderScript.create(getApplicationContext());
    9.         //Create an Intrinsic Blur Script using the Renderscript
    10.         ScriptIntrinsicBlur blurScript = ScriptIntrinsicBlur.create(rs, Element.U8_4(rs));
    12.         //Create the Allocations (in/out) with the Renderscript and the in/out bitmaps
    13.         Allocation allIn = Allocation.createFromBitmap(rs, bitmap);
    14.         Allocation allOut = Allocation.createFromBitmap(rs, outBitmap);
    16.         //Set the radius of the blur
    17.         blurScript.setRadius(25.f);
    19.         //Perform the Renderscript
    20.         blurScript.setInput(allIn);
    21.         blurScript.forEach(allOut);
    23.         //Copy the final bitmap created by the out Allocation to the outBitmap
    24.         allOut.copyTo(outBitmap);
    26.         //recycle the original bitmap
    27.         bitmap.recycle();
    29.         //After finishing everything, we destroy the Renderscript.
    30.         rs.destroy();
    32.         return outBitmap;
    35.     }

    （示例来源 https://gist.github.com/Mariuxtheone/903c35b4927c0df18cf8）

    FastBlur

    [java] view plaincopyprint?

    1. public class FastBlur {
    3.     public static Bitmap doBlur(Bitmap sentBitmap, int radius, boolean canReuseInBitmap) {
    5.         // Stack Blur v1.0 from
    6.         // http://www.quasimondo.com/StackBlurForCanvas/StackBlurDemo.html
    7.         //
    8.         // Java Author: Mario Klingemann <mario at quasimondo.com>
    9.         // http://incubator.quasimondo.com
    10.         // created Feburary 29, 2004
    11.         // Android port : Yahel Bouaziz <yahel at kayenko.com>
    12.         // http://www.kayenko.com
    13.         // ported april 5th, 2012
    15.         // This is a compromise between Gaussian Blur and Box blur
    16.         // It creates much better looking blurs than Box Blur, but is
    17.         // 7x faster than my Gaussian Blur implementation.
    18.         //
    19.         // I called it Stack Blur because this describes best how this
    20.         // filter works internally: it creates a kind of moving stack
    21.         // of colors whilst scanning through the image. Thereby it
    22.         // just has to add one new block of color to the right side
    23.         // of the stack and remove the leftmost color. The remaining
    24.         // colors on the topmost layer of the stack are either added on
    25.         // or reduced by one, depending on if they are on the right or
    26.         // on the left side of the stack.
    27.         //
    28.         // If you are using this algorithm in your code please add
    29.         // the following line:
    30.         //
    31.         // Stack Blur Algorithm by Mario Klingemann <mario@quasimondo.com>
    33.         Bitmap bitmap;
    34.         if (canReuseInBitmap) {
    35.             bitmap = sentBitmap;
    36.         } else {
    37.             bitmap = sentBitmap.copy(sentBitmap.getConfig(), true);
    38.         }
    40.         if (radius < 1) {
    41.             return (null);
    42.         }
    44.         int w = bitmap.getWidth();
    45.         int h = bitmap.getHeight();
    47.         int[] pix = new int[w * h];
    48.         bitmap.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);
    50.         int wm = w – 1;
    51.         int hm = h – 1;
    52.         int wh = w * h;
    53.         int div = radius + radius + 1;
    55.         int r[] = new int[wh];
    56.         int g[] = new int[wh];
    57.         int b[] = new int[wh];
    58.         int rsum, gsum, bsum, x, y, i, p, yp, yi, yw;
    59.         int vmin[] = new int[Math.max(w, h)];
    61.         int divsum = (div + 1) >> 1;
    62.         divsum *= divsum;
    63.         int dv[] = new int[256 * divsum];
    64.         for (i = 0; i < 256 * divsum; i++) {
    65.             dv[i] = (i / divsum);
    66.         }
    68.         yw = yi = 0;
    70.         int[][] stack = new int[div][3];
    71.         int stackpointer;
    72.         int stackstart;
    73.         int[] sir;
    74.         int rbs;
    75.         int r1 = radius + 1;
    76.         int routsum, goutsum, boutsum;
    77.         int rinsum, ginsum, binsum;
    79.         for (y = 0; y < h; y++) {
    80.             rinsum = ginsum = binsum = routsum = goutsum = boutsum = rsum = gsum = bsum = 0;
    81.             for (i = -radius; i <= radius; i++) {
    82.                 p = pix[yi + Math.min(wm, Math.max(i, 0))];
    83.                 sir = stack[i + radius];
    84.                 sir[0] = (p & 0xff0000) >> 16;
    85.                 sir[1] = (p & 0x00ff00) >> 8;
    86.                 sir[2] = (p & 0x0000ff);
    87.                 rbs = r1 – Math.abs(i);
    88.                 rsum += sir[0] * rbs;
    89.                 gsum += sir[1] * rbs;
    90.                 bsum += sir[2] * rbs;
    91.                 if (i > 0) {
    92.                     rinsum += sir[0];
    93.                     ginsum += sir[1];
    94.                     binsum += sir[2];
    95.                 } else {
    96.                     routsum += sir[0];
    97.                     goutsum += sir[1];
    98.                     boutsum += sir[2];
    99.                 }
    100.             }
    101.             stackpointer = radius;
    103.             for (x = 0; x < w; x++) {
    105.                 r[yi] = dv[rsum];
    106.                 g[yi] = dv[gsum];
    107.                 b[yi] = dv[bsum];
    109.                 rsum -= routsum;
    110.                 gsum -= goutsum;
    111.                 bsum -= boutsum;
    113.                 stackstart = stackpointer – radius + div;
    114.                 sir = stack[stackstart % div];
    116.                 routsum -= sir[0];
    117.                 goutsum -= sir[1];
    118.                 boutsum -= sir[2];
    120.                 if (y == 0) {
    121.                     vmin[x] = Math.min(x + radius + 1, wm);
    122.                 }
    123.                 p = pix[yw + vmin[x]];
    125.                 sir[0] = (p & 0xff0000) >> 16;
    126.                 sir[1] = (p & 0x00ff00) >> 8;
    127.                 sir[2] = (p & 0x0000ff);
    129.                 rinsum += sir[0];
    130.                 ginsum += sir[1];
    131.                 binsum += sir[2];
    133.                 rsum += rinsum;
    134.                 gsum += ginsum;
    135.                 bsum += binsum;
    137.                 stackpointer = (stackpointer + 1) % div;
    138.                 sir = stack[(stackpointer) % div];
    140.                 routsum += sir[0];
    141.                 goutsum += sir[1];
    142.                 boutsum += sir[2];
    144.                 rinsum -= sir[0];
    145.                 ginsum -= sir[1];
    146.                 binsum -= sir[2];
    148.                 yi++;
    149.             }
    150.             yw += w;
    151.         }
    152.         for (x = 0; x < w; x++) {
    153.             rinsum = ginsum = binsum = routsum = goutsum = boutsum = rsum = gsum = bsum = 0;
    154.             yp = -radius * w;
    155.             for (i = -radius; i <= radius; i++) {
    156.                 yi = Math.max(0, yp) + x;
    158.                 sir = stack[i + radius];
    160.                 sir[0] = r[yi];
    161.                 sir[1] = g[yi];
    162.                 sir[2] = b[yi];
    164.                 rbs = r1 – Math.abs(i);
    166.                 rsum += r[yi] * rbs;
    167.                 gsum += g[yi] * rbs;
    168.                 bsum += b[yi] * rbs;
    170.                 if (i > 0) {
    171.                     rinsum += sir[0];
    172.                     ginsum += sir[1];
    173.                     binsum += sir[2];
    174.                 } else {
    175.                     routsum += sir[0];
    176.                     goutsum += sir[1];
    177.                     boutsum += sir[2];
    178.                 }
    180.                 if (i < hm) {
    181.                     yp += w;
    182.                 }
    183.             }
    184.             yi = x;
    185.             stackpointer = radius;
    186.             for (y = 0; y < h; y++) {
    187.                 // Preserve alpha channel: ( 0xff000000 & pix[yi] )
    188.                 pix[yi] = (0xff000000 & pix[yi]) | (dv[rsum] << 16) | (dv[gsum] << 8) | dv[bsum];
    190.                 rsum -= routsum;
    191.                 gsum -= goutsum;
    192.                 bsum -= boutsum;
    194.                 stackstart = stackpointer – radius + div;
    195.                 sir = stack[stackstart % div];
    197.                 routsum -= sir[0];
    198.                 goutsum -= sir[1];
    199.                 boutsum -= sir[2];
    201.                 if (x == 0) {
    202.                     vmin[y] = Math.min(y + r1, hm) * w;
    203.                 }
    204.                 p = x + vmin[y];
  2.                 sir[0] = r[p];
  3.                 sir[1] = g[p];
  4.                 sir[2] = b[p];
  6.                 rinsum += sir[0];
  7.                 ginsum += sir[1];
  8.                 binsum += sir[2];
  10.                 rsum += rinsum;
  11.                 gsum += ginsum;
  12.                 bsum += binsum;
  14.                 stackpointer = (stackpointer + 1) % div;
  15.                 sir = stack[stackpointer];
  17.                 routsum += sir[0];
  18.                 goutsum += sir[1];
  19.                 boutsum += sir[2];
  21.                 rinsum -= sir[0];
  22.                 ginsum -= sir[1];
  23.                 binsum -= sir[2];
  25.                 yi += w;
  26.             }
  27.         }
  29.         bitmap.setPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);
  31.         return (bitmap);
  32.     }

这里的方法也可以实现高斯模糊的效果，但使用了特殊的算法，比第一种可以快很多，但比起RenderScript还是慢一些

（示例来源 Android高级模糊技术）

实现YAHOO天气的动态模糊效果

YAHOO天气中的背景会随着手指上滑模糊程度加深，实际使用中发现怎么都达不到那样流畅的效果，因为手势刷新的速度很快，每一帧都去重新模糊计算一遍，还是会有延迟，造成页面卡顿。后来在一次偶然的开发中发现其实不需要每一帧都重新去模糊一遍，而是将图片最大程度模糊一次，之后和原图叠加，通过改变叠加的模糊图片的alpha值来达到不同程度的模糊效果。下面是一个例子，可以看到随着模糊图片alpha值的变化，叠加后产生不同程度的模糊效果。

随滑动变换alpha值的代码如下

[java] view plaincopyprint?

  1. mBlurImage.setOnTouchListener(new OnTouchListener() {
  3.             private float mLastY;
  5.             @Override
  6.             public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
  7.                 switch (event.getAction()) {
  8.                 case MotionEvent.ACTION_DOWN:
  9.                     mLastY = event.getY();
  10.                     break;
  11.                 case MotionEvent.ACTION_MOVE:
  12.                     float y = event.getY();
  13.                     float alphaDelt = (y – mLastY) / 1000;
  14.                     float alpha = mBlurImage.getAlpha() + alphaDelt;
  15.                     if (alpha > 1.0) {
  16.                         alpha = 1.0f;
  17.                     } else if (alpha < 0.0) {
  18.                         alpha = 0.0f;
  19.                     }
  20.                     mTextView.setText(String.valueOf(alpha));
  21.                     mBlurImage.setAlpha(alpha);
  22.                     break;
  23.                 case MotionEvent.ACTION_UP:
  24.                     break;
  25.                 }
  26.                 return true;
  27.             }
  28.         });

示例代码下载 http://download.csdn.net/detail/xu_fu/7628139

图：   

效果图：

核心自然是高斯算法，这里没有深究其中的算法实现，只是项目实现而已。

引用代码：

/** 水平方向模糊度 */
private static float hRadius = 10;
/** 竖直方向模糊度 */
private static float vRadius = 10;
/** 模糊迭代度 */
private static int iterations = 7;

/**
     * 高斯模糊
     */
    public static Drawable BoxBlurFilter(Bitmap bmp) {
        int width = bmp.getWidth();
        int height = bmp.getHeight();
        int[] inPixels = new int[width * height];
        int[] outPixels = new int[width * height];
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height,Bitmap.Config.ARGB_8888);
        bmp.getPixels(inPixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        for (int i = 0; i < iterations; i++) {
            blur(inPixels, outPixels, width, height, hRadius);
            blur(outPixels, inPixels, height, width, vRadius);
        }
        blurFractional(inPixels, outPixels, width, height, hRadius);
        blurFractional(outPixels, inPixels, height, width, vRadius);
        bitmap.setPixels(inPixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        Drawable drawable = new BitmapDrawable(bitmap);
        return drawable;
    }

核心算法：

public static void blur(int[] in, int[] out, int width, int height,
            float radius) {
        int widthMinus1 = width - 1;
        int r = (int) radius;
        int tableSize = 2 * r + 1;
        int divide[] = new int[256 * tableSize];
        for (int i = 0; i < 256 * tableSize; i++)
            divide[i] = i / tableSize;
        int inIndex = 0;
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int outIndex = y;
            int ta = 0, tr = 0, tg = 0, tb = 0;
            for (int i = -r; i <= r; i++) {
                int rgb = in[inIndex + clamp(i, 0, width - 1)];
                ta += (rgb >> 24) & 0xff;
                tr += (rgb >> 16) & 0xff;
                tg += (rgb >> 8) & 0xff;
                tb += rgb & 0xff;
            }
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                out[outIndex] = (divide[ta] << 24) | (divide[tr] << 16)
                        | (divide[tg] << 8) | divide[tb];
                int i1 = x + r + 1;
                if (i1 > widthMinus1)
                    i1 = widthMinus1;
                int i2 = x - r;
                if (i2 < 0)
                    i2 = 0;
                int rgb1 = in[inIndex + i1];
                int rgb2 = in[inIndex + i2];
                ta += ((rgb1 >> 24) & 0xff) - ((rgb2 >> 24) & 0xff);
                tr += ((rgb1 & 0xff0000) - (rgb2 & 0xff0000)) >> 16;
                tg += ((rgb1 & 0xff00) - (rgb2 & 0xff00)) >> 8;
                tb += (rgb1 & 0xff) - (rgb2 & 0xff);
                outIndex += height;
            }
            inIndex += width;
        }
    }
    public static void blurFractional(int[] in, int[] out, int width,
            int height, float radius) {
        radius -= (int) radius;
        float f = 1.0f / (1 + 2 * radius);
        int inIndex = 0;
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int outIndex = y;
            out[outIndex] = in[0];
            outIndex += height;
            for (int x = 1; x < width - 1; x++) {
                int i = inIndex + x;
                int rgb1 = in[i - 1];
                int rgb2 = in[i];
                int rgb3 = in[i + 1];
                int a1 = (rgb1 >> 24) & 0xff;
                int r1 = (rgb1 >> 16) & 0xff;
                int g1 = (rgb1 >> 8) & 0xff;
                int b1 = rgb1 & 0xff;
                int a2 = (rgb2 >> 24) & 0xff;
                int r2 = (rgb2 >> 16) & 0xff;
                int g2 = (rgb2 >> 8) & 0xff;
                int b2 = rgb2 & 0xff;
                int a3 = (rgb3 >> 24) & 0xff;
                int r3 = (rgb3 >> 16) & 0xff;
                int g3 = (rgb3 >> 8) & 0xff;
                int b3 = rgb3 & 0xff;
                a1 = a2 + (int) ((a1 + a3) * radius);
                r1 = r2 + (int) ((r1 + r3) * radius);
                g1 = g2 + (int) ((g1 + g3) * radius);
                b1 = b2 + (int) ((b1 + b3) * radius);
                a1 *= f;
                r1 *= f;
                g1 *= f;
                b1 *= f;
                out[outIndex] = (a1 << 24) | (r1 << 16) | (g1 << 8) | b1;
                outIndex += height;
            }
            out[outIndex] = in[width - 1];
            inIndex += width;
        }
    }
    public static int clamp(int x, int a, int b) {
        return (x < a) ? a : (x > b) ? b : x;
    }

 

Share this:

您可能还喜欢...

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据。