Swift與C++混編 OpenCV初體驗圖片打碼～

時間 2019-11-16

標籤 swift c++ 混編 opencv 體驗圖片欄目 Swift 简体版

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OpenCV初體驗，給圖片打碼html

提到OpenCV，相信大多數人都據說過，應用領域很是普遍，使用C++開發，天生具備跨平臺的優點，咱們學習一次，就能夠在各個平臺使用，這個仍是很具備誘惑力的。
本文主要記錄我第一次使用OpenCV，在iOS開發平臺上面搭建開發環境，而且實現一個簡單的馬賽克功能
開發環境：Swift四、XCode 9.0ios

一、什麼是OpenCV？
* 由英特爾公司於1999年發起並參與開發，至今已有18年曆史 
* OpenCV的全稱是Open Source Computer Vision Library 
* 是一個跨平臺的開源計算機視覺庫，可用於開發實時的圖像處理、計算機視覺以及模式識別程序。 
* 支持C/C++、Java、Python、OC、Swift、Ruby等等語言 
* 支持Windows、 Android、 Maemo、 FreeBSD、 OpenBSD、 iOS、 Linux和Mac OSc++

二、難點，思路
* 因爲咱們使用的是Swift，因爲目前還不能在Swift中使用C++的類，因此咱們得想一個方法，在Swift中調用C++的類 
* 其實方法很簡單，Swift天生具備跟Objective-C++混編的能力，而Objective-C++裏面是能夠直接使用C++的類的，上面的問題也就解決了。swift

三、馬賽克原理
* 其實把圖片的像素密度調低，就能夠出現馬賽克效果了 
* 開始作馬賽克以前，須要定一個馬賽克的級別，表示原圖中每幾個像素變成新圖裏面的一個像素 
* 取一小塊區域左上角的一個像素，並把這個像素填充到整個小區域內 
* 以下圖，左邊是原圖，右邊是通過變換以後的圖，假設馬賽克級別爲3，每一個數字表示的區域就是處理的一個小單元，取這個最小單元左上角的顏色，填充整個小單元就OK了vim

四、開動工程
4.一、搭建c++和swift混編環境
咱們首先要搭建一個c++的環境，而後才能進行c++的開發，而c++環境能夠經過iostream裏面的cout函數驗證
1.首先，咱們使用xCode新建一個swift的iOS項目
2.在工程內，新建一個Objective-C類，繼承NSObject，這裏會自動提示咱們是否爲項目添加橋接文件，選擇添加便可（橋接文件是用來向Swift暴露Objective-C方法的）
3.由於咱們要使用Objective-C++，而把Objective-C轉成Objective-C++的方法有兩種
* 把.m文件的後綴名改成.mm，xCode就會自動識別咱們的代碼爲Objective-C++了（xCode會經過後綴名自動識別源文件類型） 
* 選中要修改的.m文件，在右邊的Type屬性修改爲：Objective-C++ Source（也能夠手動指定源文件類型）數組

4.在剛纔的.mm文件中，添加一個測試方法，在這裏測試一下C++環境是否搭建成功框架

1 #import "MyUtil.h"
2 #import  <iostream>
3 using namespace std;
4 @implementation MyUtil
5 + (void)testCpp {
6     cout << "Hello Swift and Cpp" << endl;
7 }

5.在前面xCode自動建立的橋接文件中暴漏咱們的測試方法頭文件ide

6.在Swift中調用測試方法，控制檯輸出 "Hello Swift and Cpp" 就正常了函數

4.二、導入OpenCV動態庫學習

在iOS開發中導入OpenCV的庫很簡單，去官網下載咱們須要的framework拖拽到工程文件或者用cocopods導下載便可

4.三、實現馬賽克函數

下面進入正題

1.首先在.mm文件中，導入OpenCV的頭文件，導入頭文件以後代碼以下，這裏有幾個坑要注意：

不要在.h文件中去導入OpenCV的相關頭文件，不然會報錯，錯誤信息: Core.hpp header must be compiled as C++，看到這個問題，趕忙把頭文件移動到.m文件中去
還有就是OpenCV的頭文件最好放在#import以前，不然也會報一個錯誤: enum { NO, FEATHER, MULTI_BAND }; Expected identifier

 1 // 倒入OpenCV框架 最好放在Foundation.h UIKit.h以前
 2 // 核心頭文件
 3 #import <opencv2/opencv.hpp>
 4 // 對iOS支持
 5 #import <opencv2/imgcodecs/ios.h>
 6 // 倒入矩陣幫助類
 7 #import <opencv2/highgui.hpp>
 8 #import <opencv2/core/types.hpp>
 9 
10 #import "MyUntil.h"
11 #import <iostream>
12 using namespace std;
13 using namespace cv;

2.實現馬賽克函數

 1 +(UIImage *)opencvimage:(UIImage *)image level:(int)level{
 2     // 實現功能
 3     // 第一步：將iOS圖片->OpenCV圖片(Mat矩陣)
 4     Mat mat_image_src;
 5     UIImageToMat(image, mat_image_src);
 6     
 7     // 第二步：肯定高度
 8     int width = mat_image_src.cols;
 9     int height = mat_image_src.rows;
10     
11     // 在OpenCV裏面，必需要先把ARGB的顏色空間轉換成RGB，不然處理會失敗
12     // ARGB->RGB
13     Mat mat_image_dst;
14     cvtColor(mat_image_src, mat_image_dst, CV_RGBA2BGR, 3);
15     // 爲了避免影響原始圖片，克隆一張保存
16     Mat mat_image_clone = mat_image_dst.clone();
17     
18     //第三步：馬賽克處理
19     int xMax = width - level;
20     int yMax = height - level;
21     for (int y = 0; y <= yMax; y += level) {
22         for (int x = 0; x <= xMax; x += level) {
23             // 讓整個巨型區域顏色值保持一致
24             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)->像素點（顏色值組成->多個）->ARGB->數組
25             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[0]->R值
26             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[1]->G值
27             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[2]->B值
28             Scalar scalar = Scalar(mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[0],
29                                    mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[1],
30                                    mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[2]);
31             //取出要處理的矩形區域
32             Rect2i mosaicRect = Rect2i(x, y, level, level);
33             Mat roi = mat_image_dst(mosaicRect);
34             
35             //將前面處理的小區域拷貝到要處理的區域
36             //CV_8UC3的含義
37             //CV_:表示框架命名空間
38             //8表示：32位色->ARGB->8位 = 1字節 -> 4個字節
39             //U: 無符號類型
40             //C分析：char類型
41             //3表示：3個通道->RGB
42             Mat roiCopy = Mat(mosaicRect.size(), CV_8UC3, scalar);
43             roiCopy.copyTo(roi);
44             
45         }
46     }
47     // 第四步：將OpenCV圖片->iOS圖片
48     return MatToUIImage(mat_image_dst);
49 }

4.四、在swift中調用馬賽克函數

函數已經實現了，接下來就是在Swift中調用了

1.爲了便於測試，咱們在storyboard中搭一個簡單的界面，在按鈕中切換馬賽克圖片和原圖，界面以下:

2.在按鈕點擊事件中調用上面的馬賽克函數便可

 1   @IBAction func origImageAction(_ sender: UIButton) {
 2         // 顯示原圖點擊事件
 3         _imageView.image = UIImage.init(named: "bgview")
 4     }
 5     
 6     @IBAction func mosaicImageAction(_ sender: UIButton) {
 7         // 打碼
 8         /**
 9          + (UIImage *)opencvimage:(UIImage *)image level:(int)level;
10          實現馬賽克功能函數
11          @param image 要處理的圖片
12          @param level 馬賽克等級，越大越模糊
13          @return 處理好的圖片
14          */
15         _imageView.image = MyUntil.opencvimage(_imageView.image, level: 5)
16     }