让你的双眸焕发神采-亮眼算法解析

    亮眼的效果能够扫去用户面容的疲惫与倦意，是对眼睛进行重塑与编辑的一个重要维度，本文讨论了美容算法中亮眼的一种实现方式。

    我们对眼睛虹膜以内的区域实现细节增强来达到亮眼的效果。那么什么是虹膜呢？

    虹膜是眼球壁中层的扁圆形环状薄膜。位于角膜和晶状体之间，透过角膜可以看到，俗称“黑眼球”。中央有一个小圆孔，称瞳孔，光线由此进入眼内。虹膜主要由结缔组织构成，内含色素、血管、平滑肌。虹膜的颜色因含色素的多少和分布的不同而异，一般有黑色、蓝色、灰色和棕色等几种。

    简单地说，从平面几何的角度出发，我们可以把眼睛分为瞳孔，虹膜和巩膜，如下图所示，

    在这里，我们主要分析亮眼滤镜的片段着色器。先来看一下变量声明，

其中textureCoordinate和inputImageTexture指向原图，textureCoordinate2和 inputImageTexture2指向mask，center1和center2分别是左右瞳孔中心，radius1和radius2分别是左右眼的虹膜半径，分别设定为左右眼宽的1/4，width和height分别是原图的宽和高，hasFace代表原图是否检测到人脸，alpha代表亮眼程度，

    再来看一下整体的亮眼算法

当画面帧中没有人脸时，返回原始画面帧。

texColor指向mask中相应像素，当前像素位置非眼睛区域时，目标像素值color0取值于原始画面帧相应像素。

其中mask是一张标记了标准人脸眼睛区域的灰度图，由于灰度图左右对称，我们可以只存储左半边来节省资源空间，mask图如下所示。

当前像素位置在眼睛区域内时，我们对相应像素进行亮眼操作，具体做法如下。

首先我们对眼睛区域内的像素求取5x5的高斯模糊。step1是横向步长，为1/480；step2是纵向步长，为1/720。sumColor用来求取textureCoordinate上下左右5x5个像素值的算术平均。

然后求取眼睛区域的细节部分，origColor.rgb - sumColor是原始图像与高斯模糊后图像的差，即眼睛的细节部分。我们把细节部分放大2.8倍后加到原始图像上就得到了眼睛区域细节增强后的图像，由于这里的需求是亮眼，我们取原始图像和细节增强图像的max来丢弃暗沉的细节部分。在这里，2.8是一个经验值。

由于亮眼主要针对虹膜以内的区域，而不应该影响到巩膜的部分。我们按像素位置离开虹膜中心的距离设计了细节增强的衰减函数，即从虹膜半径的1/2处开始衰减，到虹膜半径处衰减为0。

    取原图中眼睛区域的像素点，根据它和center1, center2的距离来判断当前像素点是落在左眼范围内还是右眼范围内，取相应的距离d和虹膜半径r计算衰减效果的调整因子adj，并与用户设入的强度调整因子alpha一起来决定该点的最终像素值。

作者简介：子君, 天天P图iOS工程师

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