Swift与C++混编 OpenCV初体验 图片打码～

OpenCV初体验，给图片打码

提到OpenCV，相信大多数人都听说过，应用领域非常广泛，使用C++开发，天生具有跨平台的优势，我们学习一次，就可以在各个平台使用，这个还是很具有诱惑力的。
本文主要记录我第一次使用OpenCV，在iOS开发平台上面搭建开发环境，并且实现一个简单的马赛克功能
开发环境：Swift4、XCode 9.0

1、什么是OpenCV？
* 由英特尔公司于1999年发起并参与开发，至今已有18年历史

* OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library

* 是一个跨平台的开源计算机视觉库，可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。

* 支持C/C++、Java、Python、OC、Swift、Ruby等等语言

* 支持Windows、 Android、 Maemo、 FreeBSD、 OpenBSD、 iOS、 Linux和Mac OS

2、难点，思路
* 由于我们使用的是Swift，由于目前还不能在Swift中使用C++的类，所以我们得想一个方法，在Swift中调用C++的类

* 其实方法很简单，Swift天生具有跟Objective-C++混编的能力，而Objective-C++里面是可以直接使用C++的类的，上面的问题也就解决了。

3、马赛克原理
* 其实把图片的像素密度调低，就可以出现马赛克效果了

* 开始做马赛克之前，需要定一个马赛克的级别，表示原图中每几个像素变成新图里面的一个像素

* 取一小块区域左上角的一个像素，并把这个像素填充到整个小区域内

* 如下图，左边是原图，右边是经过变换之后的图，假设马赛克级别为3，每个数字表示的区域就是处理的一个小单元，取这个最小单元左上角的颜色，填充整个小单元就OK了

4、开动工程
4.1、搭建c++和swift混编环境
我们首先要搭建一个c++的环境，然后才能进行c++的开发，而c++环境可以通过iostream里面的cout函数验证
1.首先，我们使用xCode新建一个swift的iOS项目
2.在工程内，新建一个Objective-C类，继承NSObject，这里会自动提示我们是否为项目添加桥接文件，选择添加即可（桥接文件是用来向Swift暴露Objective-C方法的）
3.因为我们要使用Objective-C++，而把Objective-C转成Objective-C++的方法有两种
* 把.m文件的后缀名改为.mm，xCode就会自动识别我们的代码为Objective-C++了（xCode会通过后缀名自动识别源文件类型）

* 选中要修改的.m文件，在右边的Type属性修改成：Objective-C++ Source（也可以手动指定源文件类型）

4.在刚才的.mm文件中，添加一个测试方法，在这里测试一下C++环境是否搭建成功

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

5.在前面xCode自动创建的桥接文件中暴漏我们的测试方法头文件

6.在Swift中调用测试方法，控制台输出 "Hello Swift and Cpp" 就正常了

4.2、导入OpenCV动态库

在iOS开发中导入OpenCV的库很简单，去官网下载我们需要的framework拖拽到工程文件或者用cocopods导下载即可

4.3、实现马赛克函数

下面进入正题

1.首先在.mm文件中 ，导入OpenCV的头文件，导入头文件之后代码如下，这里有几个坑要注意：

• 不要在.h文件中去导入OpenCV的相关头文件，否则会报错，错误信息: Core.hpp header must be compiled as C++，看到这个问题，赶紧把头文件移动到.m文件中去

• 还有就是OpenCV的头文件最好放在#import之前，否则也会报一个错误: enum { NO, FEATHER, MULTI_BAND }; Expected identifier

 // 倒入OpenCV框架 最好放在Foundation.h UIKit.h之前
 // 核心头文件
 #import <opencv2/opencv.hpp>
 // 对iOS支持
 #import <opencv2/imgcodecs/ios.h>
 // 倒入矩阵帮助类
 #import <opencv2/highgui.hpp>
 #import <opencv2/core/types.hpp>

 #import "MyUntil.h"
 #import <iostream>
 using namespace std;
 using namespace cv;

2.实现马赛克函数

 +(UIImage *)opencvimage:(UIImage *)image level:(int)level{
     // 实现功能
     // 第一步：将iOS图片->OpenCV图片(Mat矩阵)
     Mat mat_image_src;
     UIImageToMat(image, mat_image_src);

     // 第二步：确定高度
     int width = mat_image_src.cols;
     int height = mat_image_src.rows;

     // 在OpenCV里面，必须要先把ARGB的颜色空间转换成RGB，否则处理会失败
     // ARGB->RGB
     Mat mat_image_dst;
     cvtColor(mat_image_src, mat_image_dst, CV_RGBA2BGR, );
     // 为了不影响原始图片，克隆一张保存
     Mat mat_image_clone = mat_image_dst.clone();

     //第三步：马赛克处理
     int xMax = width - level;
     int yMax = height - level;
     for (int y = ; y <= yMax; y += level) {
         for (int x = ; x <= xMax; x += level) {
             // 让整个巨型区域颜色值保持一致
             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)->像素点（颜色值组成->多个）->ARGB->数组
             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[0]->R值
             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[1]->G值
             // mat_image_clone.at<Vec3d>(i, j)[2]->B值
             Scalar scalar = Scalar(mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[],
                                    mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[],
                                    mat_image_clone.at<Vec3b>(y, x)[]);
             //取出要处理的矩形区域
             Rect2i mosaicRect = Rect2i(x, y, level, level);
             Mat roi = mat_image_dst(mosaicRect);

             //将前面处理的小区域拷贝到要处理的区域
             //CV_8UC3的含义
             //CV_:表示框架命名空间
             //8表示：32位色->ARGB->8位 = 1字节 -> 4个字节
             //U: 无符号类型
             //C分析：char类型
             //3表示：3个通道->RGB
             Mat roiCopy = Mat(mosaicRect.size(), CV_8UC3, scalar);
             roiCopy.copyTo(roi);

         }
     }
     // 第四步：将OpenCV图片->iOS图片
     return MatToUIImage(mat_image_dst);
 }

4.4、在swift中调用马赛克函数

函数已经实现了，接下来就是在Swift中调用了

1.为了便于测试，我们在storyboard中搭一个简单的界面，在按钮中切换马赛克图片和原图，界面如下:

2.在按钮点击事件中调用上面的马赛克函数即可

   @IBAction func origImageAction(_ sender: UIButton) {
         // 显示原图点击事件
         _imageView.image = UIImage.init(named: "bgview")
     }

     @IBAction func mosaicImageAction(_ sender: UIButton) {
         // 打码
         /**
          + (UIImage *)opencvimage:(UIImage *)image level:(int)level;
          实现马赛克功能函数
          @param image 要处理的图片
          @param level 马赛克等级，越大越模糊
          @return 处理好的图片
          */
         _imageView.image = MyUntil.opencvimage(_imageView.image, level: 5)
     }

3.效果如下

5、后记

对OpenCV的探索还将继续，不断积累，贵在点滴～