在 Android Studio 中将图像位图转换为二进制图像

Question

我正在尝试在 LED 矩阵中显示图像/视频，该矩阵具有可以打开或关闭的 LED。因此，我需要将任何图像转换为其二进制（0/1 或真/假）格式，以将值提供给 LED 矩阵。这是通过 Android 应用程序完成的。

您能建议一种快速有效的方法吗？我知道这样做的迭代方式，即

1) 嵌套循环扫描原始位图的高度和宽度

2) 从每个 Pixel 元素中获取 R、G、B 值，并使用一些公式将其与阈值进行比较。 （R+G+B > THRESHOLD 或者灰度公式 0.299R + 0.587G + 0.114B> THRESHOLD）

这个方法确实有效。但是，这非常缓慢。转换一个位图大约需要 2 秒。当我尝试转换具有多个帧（和相应的位图）的视频时，即使是 10 秒的视频也需要很长时间。另一个问题是处理器总是被处理的数据量阻塞。即使将计算放在线程上，我也会收到“丢帧”错误。

必须有更快的方法来做到这一点，因为大多数相机应用程序都提供实时图像过滤器。

确切地说，我需要一种方法来获取位图并获得其二进制等效项。

为了节省内存，最好将结果存储在字节流/数组中。否则，布尔/整数变量每个像素占用一个完整字节。这乘以帧中的像素数和帧数只会占用太多内存，特别是如果我尝试并行线程来完成它。

希望有人能帮我解决这个问题。

Answer 1

我认为您可以使用颜色矩阵来实现您想要的。它比遍历 Bitmap 更有效。

下面的示例采用位图并将每个可见 (alpha != 0) 变为透明 (0x0ffffff) 以显示下面的视图。每个不可见像素都设置为黑色 (0xff000000)。我认为您可以对其进行调整以解决您的问题：

public Bitmap convertBitmap(Bitmap bitmap) {
    Bitmap output =  Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Config.ARGB_8888);
    Canvas canvas = new Canvas(output);
    Paint colorFilterMatrixPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    colorFilterMatrixPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(new float[] {
            0, 0, 0, 255, 0,
            0, 0, 0, 255, 0,
            0, 0, 0, 255, 0,
            0, 0, 0, -255, 255
    }));
    canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, colorFilterMatrixPaint);
    return output;
}

更新： 我已经进行了一些调整，以使输出成为具有 0 和 1 的字节数组（不是位数组，因为这需要对输入的大小进行一些假设或使用我试图避免的 if 语句）。我正在使用两个通道和 ARGB_4444 位图，也可以对其进行改进以节省速度和内存消耗，但它似乎很快，并且大部分工作都是在硬件中完成的：

public Bitmap convertBitmap(Bitmap input) {
    int width = input.getWidth();
    int height = input.getHeight();
    Bitmap firstPass =  Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_4444);
    Bitmap secondPass =  Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_4444);
    Canvas firstCanvas = new Canvas(firstPass);
    Paint colorFilterMatrixPaint = new Paint();
    colorFilterMatrixPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(new float[]{
            0, 0, 0, 0, 0,
            0, 0, 0, 0, 0,
            0, 0, 0, 0, 0,
            1, 1, 1, -1, 0
    }));

    firstCanvas.drawBitmap(input, 0, 0, colorFilterMatrixPaint);

    Canvas secondCanvas = new Canvas(secondPass);
    Paint colorFilterMatrixPaint2 = new Paint();
    colorFilterMatrixPaint2.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(new float[]{
            0, 0, 0, 0, 0,
            0, 0, 0, 0, 0,
            0, 0, 0, 0, 0,
            0, 0, 0, 255, -255
    }));

    secondCanvas.drawBitmap(firstPass, 0, 0, colorFilterMatrixPaint2);

    int pixels[] = new int[width * height];
    byte pixelsMap[] = new byte[width * height];
    secondPass.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
    for (int x = 0; x < width; x++) {
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            pixelsMap[(x * y) + y] = (byte) ((pixels[(x * y) + y] >> 24) * -1);
        }
    }
    return secondPass;
}