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Core Image 初探

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前言： Core Image 是 IOS 的图片处理框架，有使用方便、易于管理，性能优异的特点。

  • 用途
    • 在照片、视频处理，把滤镜作为最后一步，添加水印
    • 给照相机提供实时效果
    • 面部检测，自动滤镜增益,图片分析算法
    • 更多

coreimage framework 组成

apple 已经帮我们把image的处理分类好，来看看它的结构：

主要分为三部分：

定义部分：

CoreImage 何CoreImageDefines。见名思义，代表了CoreImage 这个框架和它的定义。

操作部分：
滤镜（CIFliter）：CIFilter 产生一个CIImage。典型的，接受一到多的图片作为输入，经过一些过滤操作，产生指定输出的图片。

检测（CIDetector）：CIDetector 检测处理图片的特性，如使用来检测图片中人脸的眼睛、嘴巴、等等。

特征（CIFeature）：CIFeature 代表由 detector处理后产生的特征。
图像部分：
画布（CIContext）：画布类可被用与处理Quartz 2D 或者 OpenGL。可以用它来关联CoreImage类。如滤镜、颜色等渲染处理。

颜色（CIColor）：   图片的关联与画布、图片像素颜色的处理。

向量（CIVector）： 图片的坐标向量等几何方法处理。

图片（CIImage）： 代表一个图像，可代表关联后输出的图像。　　

2. 处理步骤：

  1）create a ciimage object;

  2) create a cifilter object and set input values

  3)  create a cicontext object.

  4) render the filter output image into a cgimage

　　　　

3.注意

　　　　a。关注Ciimage 产生的途径：

　　　　　　　　1）通过URL和Data

　　　　　　　　 2）通过其他图片类转换，CGImageRef或其他图片。

　　　　　　　　 3）通过CVpixelBufferRef。

　　　　　　　　 4）一组像素Data。

　　　　b. 图片颜色，KCCImageColorSpace 来重载默认颜色空间。

　　　　c. 图片Metadata。

　　　　

4. 使用滤镜。

　　　　CISepiaTone、CiColorControls、CIHueBlendMode。

处理过程：多个CImage输入 －－ 》 CIHeBlendMode －－》 CiSepiatone。

渲染输出：

流程： 获取context －》 转成CIimage －》 渲染成CGImageRef －》 转换为UIimage －》 释放 CGImageRef －》 使用UIImage。

5.脸部检测

　　自动增强： CIRedEyeCorrection 、CIFaceBalance（调整图片来给出更好的皮肤色调）、CIVibrance（在不扭曲皮肤色调的情况下，增加饱和度）、CIToneCurve（调整图片对比）、高亮阴影调整。 　　 　　

—-基本使用—-

Core Image 处理图片的工作流程
  • 创建新的CIImage
  • 创建新的CIFilter，通过键-值编码设置输入值，一定要给inputImage加入一个值，这个属性是图像数据源
  • 从CIFilter中生成输出图片。通过访问CIFilter的outputImage属性，可以得到输出图像，这是一个新的CIImage对象，包含了原始图片的数据以及一个滤镜链。 在得到输出图像后，可以使用滤镜来渲染出最终的效果图像。也可以将其作为一个新滤镜的输入图像，这样会产生出一条滤镜链
  • 用CIContext 渲染CIImage 对象，这个CIContext 可以是基于CPU的，输出为CGImageRef，通过 LibDispatch（GCD）渲染 ，更加可靠，也更加易用。也可以是基于GPU的，开发者可通过Open ES 2.0 画出来。使用GPU渲染时CPU没有负担，更好地性能，但无法在后台运行

使用例子：

 CIImage *myCoreImage = [CIImage imageWithCGImage:self.myImageView.image.CGImage options:nil];  

// 创建Filter，@"CISepiaTone"这个名字是系统指定的  
CIFilter *sepia = [CIFilter filterWithName:@"CISepiaTone"];  

// 设置Filter  
[sepia setValue:myCoreImage forKey:@"inputImage"];  

NSNumber *intensity = [NSNumber numberWithFloat:.5f];  
[sepia setValue:intensity forKey:@"inputIntensity"];  

// 生成新的 CIImage  
CIImage *outputImage = [sepia outputImage];  

// 取出UIImage  
CGImageRef renderImage = [_imageContext createCGImage:outputImage fromRect:[outputImage extent]];  
[self.myImageView setImage:[UIImage imageWithCGImage:renderImage]];

DemoCoreImage 是直接从IOS 核心框架拿过来的。 CoreImageMySelf 是我自己提取的只为实现优化功能的demo 提取的功能模块有，filter的使用、自动优化的使用、脸部检测

再来看看常见的使用方式

  • CIImage

保存图像数据的类，可以通过UIImage，图像文件或者像素数据来创建，包括未处理的像素数据如：

- imageWithCVPixelBuffer:

- imageWithData:

方法等等。

也可以通过图像数据类比如UIImage，CGImageRef等等。

  • CIFilter

滤镜类，这个框架中对图片属性进行细节处理的类。它对所有的像素进行操作，用一些键-值设置来决定具体操作的程度。

  • CIContext

上下文类，如CoreGraphics以及CoreData中的上下文用于处理绘制渲染以及处理托管对象一样，CoreImage的上下文也是实现对图像处理的具体对象。

这里需要注意的是在Context创建的时候，我们需要给它设定为是基于GPU还是CPU。(这里使用GPU)

基于GPU的话，处理速度更快，因为利用了GPU硬件的并行优势。但是GPU受限于硬件纹理尺寸，而且如果你的程序在后台继续处理和保存图片的话，那么需要使用CPU，因为当app切换到后台状态时GPU处理会被打断。

使用步骤：

0.导入CIImage图片
CIImage *ciImage = [[CIImage alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"test.jpg"]];
1.创建出Filter滤镜
CIFilter *filterOne = [CIFilter filterWithName:@"CIPixellate"];
[filterOne setValue:ciImage forKey:kCIInputImageKey];
[filterOne setDefaults];

CIImage *outImage = [filterOne valueForKey:kCIOutputImageKey];
2.用CIContext将滤镜中的图片渲染出来
CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];

CGImageRef cgImage = [context createCGImage:outImage fromRect:[outImage extent]];
3.导出图片
UIImage *showImage = [UIImage imageWithCGImage:cgImage];
CGImageRelease(cgImage);
4.加载图片
 _image.image = showImage;

如果要使用组合滤镜

在步骤1中设置组合滤镜，只需要将上一个滤镜的输出变为下一个滤镜的输入就行了
//第一个滤镜
CIFilter *filterOne = [CIFilter filterWithName:@"CIPixellate"];
[filterOne setValue:ciImage forKey:kCIInputImageKey];
[filterOne setDefaults];
CIImage *outImage = [filterOne valueForKey:kCIOutputImageKey];
//第二个滤镜
CIFilter *filterTwo = [CIFilter filterWithName:@"CIHueAdjust"];
[filterTwo setValue:outImage forKey:kCIInputImageKey];
[filterTwo setDefaults];
[filterTwo setValue:@(1.f) forKey:kCIInputAngleKey];
CIImage *outputImage = [filterTwo valueForKey:kCIOutputImageKey];
记住渲染的时候，步骤2，要将最后输出的CIImage传入
CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];

CGImageRef cgImage = [context createCGImage:outputImage fromRect:[outImage extent]];
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