Android識別手寫筆跡并透明化處理

背景
用戶通過筆在紙上手寫了個人簽名，通過拍照上傳的方式將其筆跡設定為簽名圖片，
如果直接使用此圖片（包括裁剪后的圖片），則在簽名的程序中會簽名圖案中不但有用戶的筆跡，還有紙的顏色背景，效果堪憂，
解決目標
將用戶的手寫筆跡采集，并且背景色是透明的
解決思路

1. 用戶選擇已經拍攝的筆跡照片
2. 用戶通過裁剪區域選擇手寫筆跡（尺寸為300*120）
3. 程式將裁剪好的手寫筆跡區域進行筆跡采集和透明化處理
   -將圖片中的黑色像素點¹ 保留，其他像素點設定為透明 （難點和重點：哪些色值可以被認定為筆跡、用戶拍照時候的光線影響、用戶手寫紙的背景色）
   -將圖片保存為手寫區域
4. 將處理好的手寫筆跡采集結果給用戶預覽
5. 用戶確認后將此手寫筆跡處理后的圖提交給服務端

Android模塊的核心代碼（圖片裁剪不在此范圍）

package cn.org.bjca.wcert.ywq.utils;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Color;
import android.os.Environment;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;

/*************************************************************************************************
 * <pre>
 * @包路徑： cn.org.bjca.wcert.ywq.utils
 * @著作權所有： 北京數字認證股份有限公司 (C) 2020
 *
 * @類描述: 手寫筆跡處理
 * @版本: V4.0.0
 * @作者 daizhenhong
 * @創建時間 2020/11/2 3:50 PM
</pre>
 ************************************************************************************************/
public class HandSignUtil {

    final static String filePathHeader = "file://";
    private final static int maxColorBlack = 145;
    private final static int mColorDifMax = 14;

    /**
     * 將已經裁剪了的手寫簽名筆跡圖片進行透明化處理
     *
     * @param context
     * @param imagePath 圖片的檔案地址（前綴是file://）
     * @return 經過背景透明化處理后的圖片地址（需要添加file://協議頭）
     * @throws Exception
     */
    public static String getHandSignByImagePath(Context context, String imagePath) throws Exception {
        String path = imagePath.substring(filePathHeader.length());
        Bitmap originBitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
        Bitmap translateBitmap = translateBitmap(originBitmap);
        String filePath = getSaveImagePath(context);
        File saveFile = new File(filePath);
        translateBitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, new FileOutputStream(saveFile));
        return filePathHeader + saveFile.toString();
    }

    private static String getSaveImagePath(Context context) {
        String cachePath = "";
        if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())
                || !Environment.isExternalStorageRemovable()) {
            cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();
        } else {
            cachePath = context.getCacheDir().getPath();
        }
        File fileParent = new File(cachePath);
        if (!fileParent.exists()) {
            fileParent.mkdirs();
        }
        File path = new File(cachePath, System.currentTimeMillis() + ".png");
        return path.toString();
    }

    /**
     * 將圖片進行背景透明化處理
     *
     * @param originBitmap 原始圖片的bitmap物件
     * @return 背景透明化處理后的bitmap
     */
    private static Bitmap translateBitmap(Bitmap originBitmap) {
        Bitmap translateBitmap = originBitmap.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, true);
        int nWidth = translateBitmap.getWidth();
        int nHeight = translateBitmap.getHeight();
        // 由于圖片經過裁剪后是jpeg格式的，如果直接保存成png圖片，會造成透明的背景色變成黑色（因為jpeg圖片沒有alpha通道）
        Bitmap resultBitmap = Bitmap.createBitmap(nWidth, nHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888);

        for (int y = 0; y < nHeight; ++y)
            for (int x = 0; x < nWidth; ++x) {
                int nPixelColor = originBitmap.getPixel(x, y);
                int newColor = getNewColor(nPixelColor);
                resultBitmap.setPixel(x, y, newColor);
            }
        return resultBitmap;
    }


    /**
     * 獲取像素點需要變更的顏色
     * 當像素點不是黑色的，則將其設定為透明
     *
     * @param nPixelColor
     * @return
     */
    private static int getNewColor(int nPixelColor) {
        if (isBlackColor(nPixelColor)) {
            return Color.argb(Color.alpha(nPixelColor), Color.red(nPixelColor), Color.green(nPixelColor), Color.blue(nPixelColor));
        }
        return Color.TRANSPARENT;
    }


    /**
     * 判斷是否是黑色筆跡
     *
     * @param color 顏色的int值
     * @return true-認定為黑色筆跡
     */
    private static boolean isBlackColor(int color) {
        int r = Color.red(color);
        int g = Color.green(color);
        int b = Color.blue(color);
        int colorMax = Math.max(Math.max(r, g), b);
        int colorMin = Math.min(Math.min(r, g), b);
        int dif = colorMax - colorMin;
        return colorMax < maxColorBlack && dif <= mColorDifMax;
    }

}