- 发展现状及前景
- 研究背景和意义
随着通信技术以及移动设备的发展，近年来人们对于手机App的需求越来越大，同样的，在摄影及拍照方面也有很多的需求。现在的人们拍照总会进行美颜的操作，在进行社交的时候，也会注重自己发在社交平台上的照片是否好看与得体。Android内置的相机应用仅能提供有限的拍照功能，很难满足大众对于拍照方面的需求，而且不难发现，现在的硬件配置越来越高，手机厂商在相应的宣传方面也对手机的相机花了很多功夫，所以基于Android的特效相机软件的研发是刻不容缓的。而且对于现在的市场来讲，国内的类似软件虽不算少数，但真正做好的也只有几家，所以对于市场份额的掌控也是较为重要的一环。因此，设计与制作一款移动端的特效相机是十分必要的。
在技术方面，相机的“特效”是指在原有的相机系统上，对所拍摄的图像进行相应的处理，以达到给人更好的视觉效果，获得更好的拍摄体验。一般常用的特效有如美白、磨皮、滤镜等等。而目前手机上的相机基础功能主要包括几个方面：静态图片、连拍、视频录制、白平衡、闪光灯等，手机厂商自带的一些美颜效果并不够多样化。而通过手机软件，设计相应的图像处理，滤镜等功能便可以方便的提供多种多样的相机特效。
- 国内外研究现状
目前针对Android特效相机，Android滤镜效果主要是用颜色矩阵-ColorMatrix来处理图像的色彩效果。对于图像的每个像素点，都有一个颜色分量矩阵用来保存颜色的RGBA值，Android中的颜色矩阵是一个 4x5 的数字矩阵，它用来对图片的色彩进行处理。通常的滤镜实现是用了图像处理中描述的图像增强（包括频域增强，对像素的直接处理和空间域增强以及修改图像的傅里叶变换等），普通的滤镜算法大部分是对图像的色彩进行调整和处理，运用相关的图像处理算法，改变原图像的色彩，亮度，对比度等，加强图像的某些色域，通过色彩通道转换得到想要的效果。
当前针对Android平台Camera图像特效处理主要有以下两种方案：其一是在拍完照片后，对图像进行后期处理，包括各种滤镜的添加，色彩的调整，图像对比度、明度的调整等等。其二是针对相机预览画面进行实时的图像特效的处理，目前Android平台实时预览的实现方案主要是将图像处理功能模块集中在Android的应用层。虽然这样可以达到实时预览的效果，但实际体验效果并不好，可能出现预览缓慢，图像不清晰等问题。
目前，在国外较为有代表性的相机类应用有Instagram和Snapseed等。前者设计了丰富的滤镜功能，能够让用户仅仅通过简单的点击屏幕即可获得修图后的精美效果；后者则是在图片处理方面更胜一筹，可以进行许多自定义修改图片的功能，如亮度、色调、锐度、曲线等基本参数的调整，并还可以制作光晕等。在国内较为有代表性的如美图秀秀，Faceu等软件，能够让用户在拍照时，实时进行特效的添加，甚至还有许多动态滤镜能够满足大部分用户的拍照需求，获得了大量的人气。
- 相关技术介绍
目前，业界有几种较为有代表性的方法来设计Android平台的特效相机软件，如使用NDK来开发Android平台的特效相机软件。此方法对在Java层中实现图像处理的方法进行了改进，通过使用NDK开发在Native层执行图像处理算法对预览数据进行处理，在一定程度上提升了算法的执行效率并且实现了对预览画面的实时渲染。此方法直接使用CPU执行复杂特效的处理，但由于硬件的限制，不能以较高的效率进行处理，并且有如预览画面实时处理效率低、系统可扩展性差、设备发热等问题。
此时有另一种方法，即使用OpenGL ES与GLSL相关的技术进行特效的处理和执行，可以让GPU在图像处理上占据更大的位置，利用了GPU对图像处理的优势，来达到能够保证速度并兼顾质量的情况下，实现对图像高效率的处理。
- NDK
NDK是Google开发的一套工具合集，能够让开发者使用C/C 语言并通过JNI(Java Native Interface)机制进行调用，以此来开发Android应用程序。在Android应用开发时使用NDK具有如下优势：
·NDK使用C/C 开发，具有更高的执行效率
·so库的反编译难度较lib库更大，所以开发更安全
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