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Android OpenGLES 实时美颜(磨皮)的优化(二)

在前一篇文章 Android OpenGLES 实时美颜(磨皮)的优化，我们已经介绍了关于实时美颜(磨皮)的一些优化点。但在实际的优化测试中发现，当处理器发热之后，就无法保证预览帧率了，主要还是高斯模糊处理的数据量比较大导致。因此，我们需要寻找新的磨皮方法。

目前市面上关于磨皮方法有好多种，使用PS磨皮经常用到的方法包括高反差保留、高低频、中性灰以及双线性等。其中中性灰和双线性的效率一般，因此，我们从高反差保留、高低频这两种方法中选择。这里选择使用高反差保留法做磨皮处理，PS中的高反差保留法进行磨皮，随手一搜便能找到很多文章，比如：

接下来，我们尝试着实现文章中讲到的过程。

关于高斯模糊的优化，可以参考本人的文章：

OpenGLES滤镜开发汇总 —— 高斯模糊实现以及优化

对于人像进行高斯模糊，我们设计一个11x11的高斯算子对图像进行高斯模糊，shader如下：

vertex shader :

fragment shader:

经过以上的shader进行高斯模糊处理之后，我们得到这样一张高斯模糊图像：

在PS的高反差保留磨皮方法中，高反差保留磨皮混合采用的是强光模式，计算公式为：color = 2 * color1 * color2。因此，我们设计出这样一个高通滤波器，其shader如下：

fragment shader:

经过高通滤波器之后，我们得到这样一个纹理图像：

可以看到，经过三通道强光混合处理后，痘印、边沿等地方都清晰起来了。强光的程度，一般是3的倍数，这里取24倍。

到这一步，其实我们已经得到了需要过滤颜色值，但在这一张图中，也把边沿的颜色差值包含进来了。我们接下来需要过滤掉边沿的颜色差值。这样在后续的处理中，我们可以保留边沿的细节不被模糊掉。因此接下来，我们需要将经过高通滤波得到的纹理，再做一次高斯模糊。不过这一次不能11 x11 这么大的高斯算子，我们选择一个 5 x 5 大小的高斯算子。高斯模糊的shader 如下：

vertex shader:

fragment shader:

将高通滤波器得到的纹理，经过高斯模糊处理后，得到这样一张纹理：

对比高通滤波器处理后的纹理，边沿细节变得模糊了，而且，需要过滤的颜色差值仍旧保留着。到这一步，我们就得到了做磨皮处理的前置纹理。接下来就是高反差保留磨皮的最后也是最重要的一步。

经过前面的处理，我们得到一张输入图片的高斯模糊纹理，以及一张高反差保留的高斯模糊纹理。我们使用这两张纹理，通过比较蓝色通道，计算出需要磨皮的实际强度值，与原图进行混合处理，然后输出最终的纹理。shader如下所示：

经过上面的处理之后，我们就得到磨皮处理的结果如下：

可以看到，经过高反差保留磨皮后的结果，磨皮效果还不错，而且720P磨皮处理时，在高通骁龙625处理器上，经过高反差保留磨皮之后，预览帧率能够保持在30FPS左右。我们可以看到，边沿细节还是不够明显，所以，我们可以使用USM锐化增强边沿细节部分。这篇文章就不讲解USM锐化的实现了。

详细实现过程，可以参考本人的开源相机项目：

CainCamera

CainCamera的FilterLibrary中有经过优化后的实时美颜(磨皮)实现。