Android CameraX结合LibYUV和GPUImage自定义相机滤镜

前言

之前使用Camera实现了一个自定义相机滤镜（Android自定义相机滤镜 ），但是运行起来有点卡顿，这次用Camerax来实现一样的效果发现很流畅，在此记录一下，也希望能帮到有需要的同学。

实现效果

实现步骤

1.引入依赖库

这里我引入的依赖库有CameraX、GPUImage(滤镜库)、Utilcodex（一款好用的工具类）

// 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

这里我用的是这个案例（github.com/theeasiestw…

3.编写CameraX预览代码

布局代码如下

<?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中开启相机预览代码如下，基本都是Google官方提供的案例代码

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)


    }

}

到这里就可以实现相机预览了

4.增加相机数据回调

我们要增加滤镜效果就必须对相机的数据进行操作，这里我们通过获取相机数据回调来获取可修改的数据

val imageAnalyzer = ImageAnalysis.Builder()

                //设置回调数据的比例为16:9

                .setTargetAspectRatio(AspectRatio.RATIO_16_9)

                .build()

                .also {

                    it.setAnalyzer(cameraExecutor,this@MainActivity)

                }

这里我们还需要进行绑定

除此之外我们还需要在Activity中实现ImageAnalysis.Analyzer接口，数据的获取就在此接口的回调方法中获取，如下所示，其中ImageProxy就包含了图像数据

override fun analyze(image: ImageProxy) {


}

5.对回调数据进行处理

我们在相机数据回调的方法中对图像进行处理并添加滤镜，当然在此之前我们还需要创建GPUImage对象并设置滤镜类型

private var bitmap:Bitmap? = null

private var gpuImage:GPUImage? = null

//创建GPUImage对象并设置滤镜类型，这里我使用的是素描滤镜

private fun initFilter() {

        gpuImage = GPUImage(this)

        gpuImage!!.setFilter(GPUImageSketchFilter())

    }

@SuppressLint("UnsafeOptInUsageError")

    override fun analyze(image: ImageProxy) {

        //将Android的YUV数据转为libYuv的数据

        var yuvFrame = yuvUtils.convertToI420(image.image!!)

        //对图像进行旋转（由于回调的相机数据是横着的因此需要旋转90度）

        yuvFrame = yuvUtils.rotate(yuvFrame, 90)

        //根据图像大小创建Bitmap

        bitmap = Bitmap.createBitmap(yuvFrame.width, yuvFrame.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)

        //将图像转为Argb格式的并填充到Bitmap上

        yuvUtils.yuv420ToArgb(yuvFrame,bitmap!!)

        //利用GpuImage给图像添加滤镜

        bitmap = gpuImage!!.getBitmapWithFilterApplied(bitmap)

        //由于这不是UI线程因此需要在UI线程更新UI

        img.post {

            img.setImageBitmap(bitmap)

            //关闭ImageProxy，才会回调下一次的数据

            image.close()

        }


    }

6.拍摄照片

这里我们加一个拍照的按钮

<?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>

然后我们在Activity中添加拍照的逻辑，其实就是将Bitmap转为图片保存到SD卡，这里我们使用了之前引入的Utilcodex工具，当我们点击按钮的时候isTakePhoto 会变为true，然后在相机的回调中就会进行保存图片的处理

bt_takepicture.setOnClickListener {

            isTakePhoto = true

        }

并且我们加入变量控制，在拍照的时候不处理回调数据

@SuppressLint("UnsafeOptInUsageError")

    override fun analyze(image: ImageProxy) {

        if(!isTakePhoto){

            //将Android的YUV数据转为libYuv的数据

            var yuvFrame = yuvUtils.convertToI420(image.image!!)

            //对图像进行旋转（由于回调的相机数据是横着的因此需要旋转90度）

            yuvFrame = yuvUtils.rotate(yuvFrame, 90)

            //根据图像大小创建Bitmap

            bitmap = Bitmap.createBitmap(yuvFrame.width, yuvFrame.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)

            //将图像转为Argb格式的并填充到Bitmap上

            yuvUtils.yuv420ToArgb(yuvFrame,bitmap!!)

            //利用GpuImage给图像添加滤镜

            bitmap = gpuImage!!.getBitmapWithFilterApplied(bitmap)

            //由于这不是UI线程因此需要在UI线程更新UI

            img.post {

                img.setImageBitmap(bitmap)

                if(isTakePhoto){

                    takePhoto()

                }

                //关闭ImageProxy，才会回调下一次的数据

                image.close()

            }

        }else{

            image.close()

        }

    }

 /**

     * 拍照

     */

    private fun takePhoto() {

        Thread{

            val filePath = File(getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS),"${System.currentTimeMillis()}save.png")

            ImageUtils.save(bitmap,filePath.absolutePath,Bitmap.CompressFormat.PNG)

            ToastUtils.showShort("拍摄成功")

            isTakePhoto = false

        }.start()

    }

效果如下

保存的图片在如下目录

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