iOS8 Core Image In Swift：自动改善图像以及内置滤镜的使用
iOS8 Core Image In Swift：更复杂的滤镜
iOS8 Core Image In Swift：人脸检测以及马赛克
iOS8 Core Image In Swift：视频实时滤镜
Core Image是一个很强大的框架。它可以让你简单地应用各种滤镜来处理图像，比如修改鲜艳程度, 色泽, 或者曝光。 它利用GPU（或者CPU）来非常快速、甚至实时地处理图像数据和视频的帧。并且隐藏了底层图形处理的所有细节，通过提供的API就能简单的使用了，无须关心OpenGL或者OpenGL ES是如何充分利用GPU的能力的，也不需要你知道GCD在其中发挥了怎样的作用，Core Image处理了全部的细节。
Core Image框架给我们提供了这些东西：
- 内置的图片滤镜
- 特征检测能力（如人脸识别）
- 支持自动改善图像
- 能利用多个滤镜组合成一个自定义滤镜
自动改善图像
先上一个简单的例子。用Single View Application的工程模板建立一个工程，这个工程建好后只有一个AppDelegate和一个ViewController，另外还有一个Main.storyboard，在Main.storyboard里已经准备好一个ViewController了，我们在这个ViewController里放置一个UIImageView，调整其frame：
除此之外，因为UIImageView是默认拉伸图片的，我们不想让它变形，把它的ContentMode设置为Aspect Fit。顺便把Auto Layout和Size Classes关掉。
最后在拖两个按钮进来，一个用于显示原图，一个用于自动改善图像，整个ViewController看起来像这样：
接下来在ViewController中增加对应的IBAction方法以及IBOutlet属性：
class ViewController: UIViewController {
@IBOutlet var imageView: UIImageView!
lazy var originalImage: UIImage = {
return UIImage(named: "Image")
}()
......
然后在ViewDidLoad里像这样：
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
self.imageView.layer.shadowOpacity = 0.8
self.imageView.layer.shadowColor = UIColor.blackColor().CGColor
self.imageView.layer.shadowOffset = CGSize(width: 1, height: 1)
self.imageView.image = originalImage
}
只做了两件事：一是给imageView加上了阴影边框，只是为了好看；二是把originalImage赋值给imageView。
一行代码显示原图：
@IBAction func showOriginalImage() {
self.imageView.image = originalImage
}
下面是自动改善的代码，我先贴出来，再慢慢说，有一个直观的效果会更有兴趣一些：
@IBAction func autoAdjust() {
var inputImage = CIImage(image: originalImage)
let filters = inputImage.autoAdjustmentFilters() as [CIFilter]
for filter: CIFilter in filters {
filter.setValue(inputImage, forKey: kCIInputImageKey)
inputImage = filter.outputImage
}
self.imageView.image = UIImage(CIImage: inputImage)
}
点击自动改善就能看到效果了，可能运行会有点慢，因为我们还没做优化，如果觉得改善效果不明显的话，可以多点击几次原图来对比一下。
虽然有些问题，但是已经不妨碍我们继续探索了。上面的自动改善代码显式地用到了两个类（我为什么在这里要用显式这个词？）：CIImage和CIFilter，其中：
- CIImage：这是一个模型对象，它保存能构建图像的数据，可以是图像的Data，可以是一个文件，也可以是CIFilter输出的对象。
- CIFilter：滤镜，不同的CIFilter实例能表示不同的滤镜效果，不同的滤镜所能设置的参数也不尽相同，但它至少需要一个输入参数以及能生成一个输出对象。
- 图片的方向，这对CIRedEyeCorrection、CIFaceBalance等滤镜来说格外重要，因为Core Image需要精确的对面部进行检测。
- 是否只需要消除红眼（设置kCIImageAutoAdjustEnhance为false）。
- 是否使用除了消除红眼以外的所有的滤镜（设置kCIImageAutoAdjustRedEye为false）。
NSDictionary *options = @{ CIDetectorImageOrientation :
[[image properties] valueForKey:kCGImagePropertyOrientation] };
NSArray *adjustments = [myImage autoAdjustmentFiltersWithOptions:options];在这个例子中，我就不传入Option字典了，因为不涉及图片方向的问题。
- CIRedEyeCorrection：修复因相机的闪光灯导致的各种红眼
- CIFaceBalance：调整肤色
- CIVibrance：在不影响肤色的情况下，改善图像的饱和度
- CIToneCurve：改善图像的对比度
- CIHighlightShadowAdjust：改善阴影细节
for filter: CIFilter in filters {
let inputKeys = filter.inputKeys()
print(filter.name())
println(inputKeys)
...
打印结果：
CIFaceBalance[inputImage, inputOrigI, inputOrigQ, inputStrength, inputWarmth] CIVibrance[inputImage, inputAmount] CIToneCurve[inputImage, inputPoint0, inputPoint1, inputPoint2, inputPoint3, inputPoint4] CIHighlightShadowAdjust[inputImage, inputRadius, inputShadowAmount, inputHighlightAmount]
几乎所有的滤镜都有inputImage这个输入参数，我们可以直接用系统预置的各种key来设置参数（如kCIInputImageKey），系统已经预置了大部分常用的key，如果你发现有的key系统没有预置，你可以直接使用获取的key名的字符串来作key，如：
filter.setValue(inputImage, forKey: kCIInputImageKey)
//两者设置方式完全一样
filter.setValue(inputImage, forKey: "inputImage")
接下来填坑。
上面的代码有两个问题：一是在每次使用自动改善的过程中感觉到明显的慢；二是图像在自动改善后变形了。原图和改善后的图像对比：
我把UIImageView的contentMode设置为Aspect Fit，就是不希望图片发生变形，而是按等比例缩放，如果把UIImageView的背景色设置为红色的话，在显示原图的时候可以看到上下均有红色，而改善之后的图片就没有红色。由于苹果表示UIImage是完全支持CIImage的，所以文档中并没有指出出现这个问题的原因，我参考了下面这个贴子：
上面有说通过UIImage(CIImage:)方法得到的UIImage并不是一个基于CGImage的标准UIImage，所以不能按一般的显示规则去理解，因此我们要换种方式去得到一个真正的UIImage，解决方法放在下面再说。
在之前介绍CIImage和CIFilter的时候我们用到显式这个词，因为在代码里可以直观的看到使用了这两个类，CIImage提供图像的信息，CIFilter提供滤镜，当我们调用CIFilter的outputImage方法时，此时Core Image并不会去渲染图像，而是通过计算各种参数，并把计算结果存储到CIImage对象中，只有当真正将要显示的时候，才会通过第三个对象去渲染。这个对象就是CIContext。
CIContext是Core Image处理图像的关键，它和Core Graphics的CGContext类似但又与之不同，CIContext可以被重用，不必每次都新建一个，同时在输出CIImage的时候又必须有一个，简而言之，Core Image通过CIContext来渲染CIFilter产生的对象。
在上面的例子中我们没有使用CIContext，但在调用UIImage(CIImage:)的时候Core Image隐式地在内部使用了CIContext，也就是把我们需要手动做的工作自动地完成了。但是这就有了一个问题，在每次调用UIImage(CIImage:)的时候它都会重新创建一个CIContext对象，这在用完即毁的情况下不会造成很大的影响，但在反复地使用滤镜的过程中就很影响性能了，为了防止这种情况，我们把CIContext对象重用起来，让ViewController持有一个懒加载的属性：
lazy var context: CIContext = {
return CIContext(options: nil)
}()
CIContext在初始化的时候需要一个字典，可以通过kCIContextUseSoftwareRenderer创建一个基于CPU的CIContext对象，默认是创建基于GPU的CIContext对象，不同之处在于GPU的CIContext对象处理起来会更快，而基于CPU的CIContext对象除了支持更大的图像以外，还能在后台处理。我们传nil创建基于GPU的CIContext对象就可以了。
@IBAction func autoAdjust() {
var inputImage = CIImage(image: originalImage)
let filters = inputImage.autoAdjustmentFilters() as [CIFilter]
for filter: CIFilter in filters {
filter.setValue(inputImage, forKey: kCIInputImageKey)
inputImage = filter.outputImage
}
//self.imageView.image = UIImage(CIImage: inputImage)
let cgImage = context.createCGImage(inputImage, fromRect: inputImage.extent())
self.imageView.image = UIImage(CGImage: cgImage)
}
使用各种内置滤镜
func showFiltersInConsole() {
let filterNames = CIFilter.filterNamesInCategory(kCICategoryBuiltIn)
println(filterNames.count)
println(filterNames)
for filterName in filterNames {
let filter = CIFilter(name: filterName as String)
let attributes = filter.attributes()
println(attributes)
}
}
class ViewController: UIViewController {
@IBOutlet var imageView: UIImageView!
lazy var originalImage: UIImage = {
return UIImage(named: "Image")
}()
lazy var context: CIContext = {
return CIContext(options: nil)
}()
var filter: CIFilter!
......
// MARK: - 怀旧
@IBAction func photoEffectInstant() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectInstant")
outputImage()
}
// MARK: - 黑白
@IBAction func photoEffectNoir() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectNoir")
outputImage()
}
// MARK: - 色调
@IBAction func photoEffectTonal() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectTonal")
outputImage()
}
// MARK: - 岁月
@IBAction func photoEffectTransfer() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectTransfer")
outputImage()
}
// MARK: - 单色
@IBAction func photoEffectMono() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectMono")
outputImage()
}
// MARK: - 褪色
@IBAction func photoEffectFade() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectFade")
outputImage()
}
// MARK: - 冲印
@IBAction func photoEffectProcess() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectProcess")
outputImage()
}
// MARK: - 铬黄
@IBAction func photoEffectChrome() {
filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectChrome")
outputImage()
}
func outputImage() {
println(filter)
let inputImage = CIImage(image: originalImage)
filter.setValue(inputImage, forKey: kCIInputImageKey)
let outputImage = filter.outputImage
let cgImage = context.createCGImage(outputImage, fromRect: outputImage.extent())
self.imageView.image = UIImage(CGImage: cgImage)
}
这些都写好后，在UI上把各种按钮及touch事件绑定好，UI看起来像这样：
运行后各种滤镜效果：
以上就是对Core Image内置滤镜的简单使用，如果你不需要对滤镜做更加细粒度控制的话，上述方法就够用了。
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参考资料：
