Exif圖片方向的一些發現

時間 2019-11-21

標籤 exif 圖片方向一些發現简体版

原文原文鏈接

背景

首先，先要了解Exif是個什麼東東，搬出百度百科html

可交換圖像文件格式（英語：Exchangeable image file format，官方簡稱Exif），是專門爲數碼相機的照片設定的，能夠記錄數碼照片的屬性信息和拍攝數據。

說到底Exif就是一種格式，用來存儲圖片的一些信息，這些信息和咱們平常比較相關的有拍攝設備，拍攝地點，圖片尺寸等，不過今天的主角是另一個——那就是圖片方向（orientation）。這個圖片方向不是指咱們平時使用圖片編輯器旋轉的方向，而是拍照時手機的方向。總共有八個方向：
git

下圖是JPEG ORIENTATION對應圖片方向的糾正算法，這裏它經過三位二進制數表明八種方向，而後再經過每一位二進制數對應不一樣的操做來對圖片進行糾正，以下：
github

最高位二進制數表明對角線翻轉的操做，第二位二進制數表明旋轉180度的操做，最低位表明水平翻轉的操做。
例如001，就是水平翻轉，因此能夠看到001的圖形和原圖形關於水平軸對稱。經過把八個方向的圖形用3個二進制數即三種操做組合，就能夠很方便的對圖形作轉換，編碼僞代碼以下：算法

if (value & 100b != 0)  image.flip-diagonally
if (value & 010b != 0)  image.rotate-180
if (value & 001b != 0)  image.flip-horizontally

那有人就會困惑了，本身怎麼平時沒有看到這種圖片呢，這是由於咱們使用的圖片查看器或者是瀏覽器對orientation作了兼容，會對展現的圖片作轉換。windows

以下是windows文件夾的展現：
瀏覽器

下面則是Android Studio的圖片展現
性能優化

因此能夠看到，windows是默認對圖片orientation作了處理，而Android的ImageView則沒有處理因此看到的是圖片原本的方向。
這是八個F的圖片連接。編輯器

應用

在Android裏面，三星手機的拍照是個奇葩的存在，三星手機的exif是旋轉90度，別家手機則是0度，因此三星手機的照片須要作處理，這裏是一張三星手機照片的exif信息：
post

三星手機的方向是Rotate 90CW，意思就是須要順時針方向（ClockWise）旋轉90度。
腦袋轉的快的同窗能夠對照上面的F圖，相信很快看出是101這張圖。
那咱們取出圖片的orientation值進行驗證：性能

try {
            val exifInterface = ExifInterface(resources.openRawResource(id))
            val orientation = exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL)
            Log.e("orientation", orientation.toString())
        } catch (e: IOException) {
            e.printStackTrace()
        }

打印結果是6，和上面的101對不上，其實在Android的orientation是須要作減1處理的，也就是說6其實對應的是101這種狀態。另外，須要注意的是，若是打印結果是0，那麼說明圖片沒有orientation這個信息。

那接下來咱們進行編碼，這是第一張方式：

val options = BitmapFactory.Options()
  var bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.error_orientation, options)
  val matrix = Matrix()
  matrix.postRotate(getOrientation(R.mipmap.error_orientation).toFloat())
  bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.width, bitmap.height, matrix, true)
  imageview.setImageBitmap(bitmap)

  private fun getOrientation(id:Int): Int {
        var degree = 0
        try {
            val exifInterface = ExifInterface(resources.openRawResource(id))
            val orientation = exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL)
            when (orientation) {
                ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_90 -> degree = 90
                ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_180 -> degree = 180
                ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_270 -> degree = 270
            }
        } catch (e: IOException) {
            e.printStackTrace()
        }
        return degree
    }

通常來講，咱們只須要處理這三種角度，上面三個角度對應的orientation是6 3 8，也就是101，010，111這三種狀態。爲何通常只須要處理這三種狀態呢，本身腦補一下拿相機的角度，不外乎就四種狀況，除了正常的狀況下，不就只須要處理三種狀況嗎？嘿嘿，我真是個小機靈鬼。
固然，若是要嚴謹一點，仍是須要按照JPEG那種操做方式來，以下：

val options = BitmapFactory.Options()
 var bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.f7t, options)
 val matrix = genOrientationMatrix(R.mipmap.f7t)
 bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.width, bitmap.height, matrix, true)
 imageview.setImageBitmap(bitmap)

 private fun genOrientationMatrix(id:Int): Matrix {
        val matrix = Matrix()
        try {
            val exifInterface = ExifInterface(resources.openRawResource(id))
            var orientation =  exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL)
            if (orientation > 0) {
                orientation--
                if (orientation and 0b100 != 0) { //對角線翻轉
                    matrix.postScale(-1.0f, 1.0f)
                    matrix.postRotate(-90f)
                }
                if (orientation and 0b010 != 0) { //旋轉180度
                    matrix.postRotate(180f)
                }
                if (orientation and 0b001 != 0) { //水平翻轉
                    matrix.postScale(-1.0f, 1.0f)
                }
            }
            return matrix
        } catch (e: IOException) {
            e.printStackTrace()
        }
        return matrix
    }

其實就是將JPEG對於orientation的轉換利用代碼進行實現，對矩陣進行相應的變換。