手機(jī)攝像頭(Camera)的圖像數(shù)據(jù)來源于攝像頭硬件的圖像傳感器，這個(gè)圖像傳感器被固定到手機(jī)上后會(huì)有一個(gè)默認(rèn)的取景方向，這個(gè)取景方向恰好是當(dāng)手機(jī)向左側(cè)橫放時(shí)的方向，其坐標(biāo)原點(diǎn)位于手機(jī)橫放時(shí)的左上角。手機(jī)的正常方向和圖像傳感器默認(rèn)取景方向示意圖如下：

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1. Camera預(yù)覽方向處理
   從上面的示意圖可知，圖像傳感器的取景方向與手機(jī)正常方向成90度夾角，按理來說，當(dāng)我們以正常的手機(jī)方向打開相機(jī)(Camera)時(shí)，看到的預(yù)覽圖像應(yīng)該是橫向的。但是，當(dāng)我們打開系統(tǒng)相機(jī)后，看到的預(yù)覽圖像卻是正常的，即預(yù)覽圖像與手機(jī)方向一致。這是因?yàn)橄到y(tǒng)自帶的相機(jī)在Android系統(tǒng)底層根據(jù)當(dāng)前手機(jī)屏幕的方向?qū)D像傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)，所以無論我們?cè)趺葱D(zhuǎn)手機(jī)屏幕，看到的相機(jī)預(yù)覽圖片始終是”正?！钡?。而對(duì)于自定義的相機(jī)，如果沒有對(duì)圖像傳感器采集的圖片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理，那么看到的預(yù)覽圖片就是橫向的，效果如下圖所示：

   
   
   image.png
   
   

   為了解決自定義相機(jī)預(yù)覽方向不正常情況，Android系統(tǒng)提供了一個(gè)API來手動(dòng)設(shè)置Camera的預(yù)覽方向，即Camera.setDisplayOrientation(int rotateDegree)，默認(rèn)情況下該方法的值為0，與圖像傳感器取景方向一致。旋轉(zhuǎn)方法：

首先，通過Display的getOrientation()獲得當(dāng)前手機(jī)的方向，如Surface.ROTATION_0表示手機(jī)豎屏?xí)r正常方向、Surface.ROTATION_90表示手機(jī)方向向右手邊橫向放置等(沿順時(shí)針判斷)。其中，Display display = getWindowManager().getDefaultDisplay()獲得。
其次，對(duì)于后置攝像頭來說，它的預(yù)覽成像為CameraInfo.orientatio- phoneDegree，但由于這個(gè)值可能為負(fù)，角度值不能為負(fù)故需要加上360求正；對(duì)于前置攝像頭(front camera)來說，它的預(yù)覽圖像在旋轉(zhuǎn)之前是水平翻轉(zhuǎn)的，也就是前置攝像頭的預(yù)覽成像是沿圖像的中央垂直線翻轉(zhuǎn)過來，就像用戶照鏡子一樣的效果。因此，在得到前置攝像頭的旋轉(zhuǎn)角度后(rotation = CameraInfo.orientatio + degrees)，還需要對(duì)其進(jìn)行水平翻轉(zhuǎn)(rotation = 360-rotation)，即取rotation的負(fù)數(shù)即可，但是由于旋轉(zhuǎn)的角度不能是負(fù)數(shù)，因此再加上360求正。其中，CameraInfo.orientatio是圖像感應(yīng)器相對(duì)于手機(jī)豎直正常方向的角度值、手機(jī)方向?yàn)橄鄬?duì)于豎直正常方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向值。另外，當(dāng)我們得到前后置攝像頭旋轉(zhuǎn)的方向后還需要對(duì)360求余，以防止旋轉(zhuǎn)的角度超過一周360度的情況。

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具體代碼如下：

private int getPreviewRotateDegree(){
    int phoneDegree = 0;
    int result = 0;
    //獲得手機(jī)方向
    int phoneRotate =getWindowManager().getDefaultDisplay().getOrientation();
    //得到手機(jī)的角度
    switch (phoneRotate) {
        case Surface.ROTATION_0: phoneDegree = 0; break;        //0
        case Surface.ROTATION_90: phoneDegree = 90; break;      //90
        case Surface.ROTATION_180: phoneDegree = 180; break;    //180
        case Surface.ROTATION_270: phoneDegree = 270; break;    //270
    }
    //分別計(jì)算前后置攝像頭需要旋轉(zhuǎn)的角度
    Camera.CameraInfo cameraInfo = new CameraInfo();
    if(isFrontCamera){          
        Camera.getCameraInfo(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT, cameraInfo);
        result = (cameraInfo.orientation + phoneDegree) % 360;
        result = (360 - result) % 360;
    }else{
        Camera.getCameraInfo(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK, cameraInfo);
        result = (cameraInfo.orientation - phoneDegree +360) % 360;
    }
    return result;
}
 
//進(jìn)行Camera預(yù)覽旋轉(zhuǎn)
Camera mCamera = Camera.open();
int rotateDegree = getPreviewRotateDegree();
mCamera.setDisplayOrientation(rotateDegree);

注意：上述方法適用于默認(rèn)預(yù)覽為豎屏應(yīng)用，setDisplayOrientation (int degrees)只對(duì)預(yù)覽時(shí)旋轉(zhuǎn)圖片有效，但對(duì)onPreviewFrame(byte[],Camera)、JPEG拍照、視頻錄制的圖片旋轉(zhuǎn)無效。
2.Camera拍照方向處理
由于使用Camera進(jìn)行拍照時(shí)，是直接將圖像傳感器采集到的圖像數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到Sdcard卡，它通常不與預(yù)覽時(shí)看到的畫面方向一致，而是與圖像傳感器的方向一致。也就是說，當(dāng)我們豎著拿著手機(jī)拍攝時(shí)，得到的照片看起來是不正常的(橫向的)，這是因?yàn)樨Q著拿著手機(jī)正好與圖像傳感器的方向相差了90度；當(dāng)橫著拿著手機(jī)拍攝時(shí)，得到的照片看起來才是正常的，。效果如下圖所示。

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Camera拍攝照片方向的處理與手機(jī)的方向緊密相關(guān)，而由于拍攝照片時(shí)手機(jī)的方向是不確定的，因此需要手機(jī)的方向感應(yīng)器(OrientationEventListener)來捕獲手機(jī)的實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)手機(jī)方向發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)時(shí)OrientationEventListener的onOrientationChanged(int orientation)方法會(huì)立即被回調(diào)，orientation即為實(shí)時(shí)變化的角度。旋轉(zhuǎn)方法：
首先，為了使相機(jī)對(duì)方向不那么敏感，可以采用一個(gè)范圍來限定手機(jī)當(dāng)前方向的角度值，比如當(dāng)手機(jī)的方向處于45度~ 90度時(shí)，我們就認(rèn)定手機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為90度，依次類推得到手機(jī)大概的方向角度值。
其次，計(jì)算前后置攝像頭需要旋轉(zhuǎn)的角度。Camera的預(yù)覽效果是獲得圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)后再將其顯示在顯示屏上，而拍攝照片則是直接將圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)保存到Sdcard上，因此，它們處理旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度計(jì)算是不同的。由于圖像傳感器的取景方向與手機(jī)豎直方向恰好相差90度，因此，對(duì)于后置攝像頭來說，其旋轉(zhuǎn)的角度應(yīng)該手機(jī)實(shí)際變化的角度加上圖像傳感器與手機(jī)之間的夾角，即mOrientation=cameraInfo.orientation +phoneDegree；對(duì)于前置攝像頭來說，旋轉(zhuǎn)的角度mOrientation=cameraInfo.orientation – phoneDegree。以手機(jī)方向改變270度為例，效果如下圖(2)所示，后置攝像頭需旋轉(zhuǎn)的角度為(270+90)，可見剛好為360度使攝像頭與圖像傳感器方向一致，那么旋轉(zhuǎn)的角度進(jìn)行求余處理后剛好為0。由于前置攝像頭是水平翻轉(zhuǎn)的，因此需要對(duì)需要進(jìn)行水平翻轉(zhuǎn)處理，也就是180度的問題，最終旋轉(zhuǎn)的角度為|(90-270)|=180。

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private void startOrientationListener() {
OrientationEventListener mOrEventListener = new OrientationEventListener(mContext) {
@Override
public void onOrientationChanged(int orientation) {
//計(jì)算手機(jī)當(dāng)前方向的角度值
int phoneDegree = 0;
if (((orientation >= 0) && (orientation <= 45))|| (orientation > 315) &&(orientation<=360)) {
phoneDegree = 0;
} else if ((orientation > 45) && (orientation <= 135)) {
phoneDegree = 90;
} else if ((orientation > 135) && (orientation <= 225)) {
phoneDegree = 180;
} else if ((orientation > 225) && (orientation <= 315)) {
phoneDegree = 270;
}
//分別計(jì)算前后置攝像頭需要旋轉(zhuǎn)的角度
Camera.CameraInfo cameraInfo = new CameraInfo();
if(mFragment.isFrontCamera()){
Camera.getCameraInfo(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT, cameraInfo);
mOrientation = (cameraInfo.orientation - phoneDegree +360) % 360;
}else{
Camera.getCameraInfo(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK, cameraInfo);
mOrientation = (cameraInfo.orientation + phoneDegree) % 360;
}
};
//啟動(dòng)方向感應(yīng)器
mOrEventListener.enable();
}

注意：由于上述涉及的角度值都是正數(shù)且不大于360度，因此，需要對(duì)相關(guān)角度進(jìn)行求正和求余處理。
3.JPEG圖片方向處理
有這么一種情況，如果有一款自定義相機(jī)的拍照功能忘記處理圖片旋轉(zhuǎn)的問題，那么我們
在使用的過程中就會(huì)看到拍下的JPEG照片顯示方向“不正?！?。針對(duì)于這種情況，可以通過Android API提供的ExifInterface接口來解決，該接口存儲(chǔ)了指定JPEG圖片的詳細(xì)信息，比如拍攝時(shí)的角度、曝光度、分辨率等等。旋轉(zhuǎn)方法：
首先，根據(jù)圖片路徑創(chuàng)建一個(gè)ExifInterface對(duì)象，再調(diào)用其getAttributeInt(
ExifInterface.TAG_ORIENTATION,ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL)方法，得到JPEG拍攝時(shí)的角度。
其次，調(diào)用Matrix的postRotate(degree)方法對(duì)圖片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后再使用Bitmap.createBitmap方法得到最終的位圖對(duì)象。
具體代碼如下：

public static int getPictureDegress(String filePath) {
int degree = 0;
ExifInterface exifInterface = null;
try {
exifInterface = new ExifInterface(filePath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (exifInterface != null) {
//獲得圖片拍攝角度，第二個(gè)的作用是如果這個(gè)屬性不存在，則作為默認(rèn)值返回
int orientation = exifInterface.getAttributeInt(
ExifInterface.TAG_ORIENTATION,
ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);
switch (orientation) {
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_90:
degree = 90;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_180:
degree = 180;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_270:
degree = 270;
break;
default:
degree = 0;
break;
}
return degree;
}
return 0;
}
/** 旋轉(zhuǎn)圖片
* @param imgPath 原圖路徑
* @ param imgPath
*/
public static Bitmap setBitmapDegreeZero(String imgPath) {
Bitmap mBitmap = null;
int degree = getPictureDegress(imgPath);
if (degree != 0) {
mBitmap = BitmapFactory.decodeFile(imgPath);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(degree);
mBitmap = Bitmap.createBitmap(mBitmap, 0, 0, mBitmap.getWidth(),
mBitmap.getHeight(), matrix, true);
}
return mBitmap;
}

效果演示：

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