c#基于opencv,开发摄像头播放程序

前言 

windows下实现摄像视频捕捉有多种实现方式；各种方式的优劣，本文不做对比。但是，opencv是一款老牌开发库，在图像处理领域声名显赫。采用opencv来处理摄像视频，在性能和稳定性上，是有保障的。并且，opencv包含很多图像处理函数，可以更方便的对视频处理。

　　执行程序是用wpf开发的，所以先将opencv封装成c语言接口，以供调用。opencv也不可能提供现成的控件供wpf使用，两种不同的开发语言“沟通”起来有些困难。其实稍作变通，就可以实现摄像头播放功能。

1 对opencv封装

opencv的类videocapture封装了对摄像头的操作，使用起来也非常简单。

 bool open(int device); device为摄像头设备序号。

如果有多个摄像头，怎么知道哪个摄像头的序号那？可以通过如下函数，获取摄像头列表。摄像头在list中索引即为设备序号。

int getcameradevices(vector<wstring>& list)
{
  icreatedevenum *pdevenum = null;
  ienummoniker *penum = null;
  int devicecounter = 0;
  coinitialize(null);
  hresult hr = cocreateinstance(clsid_systemdeviceenum, null,
    clsctx_inproc_server, iid_icreatedevenum,
    reinterpret_cast<void**>(&pdevenum));

  if (succeeded(hr))
  {
    // create an enumerator for the video capture category.
    hr = pdevenum->createclassenumerator(
      clsid_videoinputdevicecategory,
      &penum, 0);

    if (hr == s_ok) {

      //if (!silent)printf("setup: looking for capture devices\n");
      imoniker *pmoniker = null;

      while (penum->next(1, &pmoniker, null) == s_ok) {

        ipropertybag *ppropbag;
        hr = pmoniker->bindtostorage(0, 0, iid_ipropertybag,
          (void**)(&ppropbag));

        if (failed(hr)) {
          pmoniker->release();
          continue; // skip this one, maybe the next one will work.
        }

        // find the description or friendly name.
        variant varname;
        variantinit(&varname);
        hr = ppropbag->read(l"description", &varname, 0);

        if (failed(hr))
          hr = ppropbag->read(l"friendlyname", &varname, 0);

        if (succeeded(hr)) {

          hr = ppropbag->read(l"friendlyname", &varname, 0);

          int count = 0;
          wstring str2 = varname.bstrval;
          list.push_back(str2);
        }

        ppropbag->release();
        ppropbag = null;

        pmoniker->release();
        pmoniker = null;

        devicecounter++;
      }

      pdevenum->release();
      pdevenum = null;

      penum->release();
      penum = null;
    }
  }
  return devicecounter;
}

总之，使用opencv打开摄像头非常简单。

打开之后，就是获取摄像头图像。视频其实就是图像的集合；每秒钟获取25幅图像，将其在控件上显示，就是视频。

mat cameraimg;
_pcapture >> cameraimg;

mat类封装了对图像的操作。c#不可能操作mat，需要将mat中纯图像部分数据传递出来，图像才能被c#利用。

int camera_getimgdata(int64 handle, char* imgbuffer)
{
  camerainfo *pcamerainfo = (camerainfo*)handle;

  mat cameraimg;
  *(pcamerainfo->_pcapture) >> cameraimg;

  if (!cameraimg.empty())
  {
    int height = cameraimg.rows;int datalen = height * cameraimg.step;
    memcpy(imgbuffer, cameraimg.data, datalen);

    return 0;
  }
  else
  {
    return 1;
  }
}

cameraimg.data中存有图像数据，data的大小可以根据图像的高度、每行图像的步幅计算出来。c#调用此函数后，imgbuffer存放图像数据。对数据imgbuffer处理后，就可以在控件上显示。

c语言对opencv封装函数列表如下：

extern "c"
{
  opencvcamera_api int camera_getcameraname(char* listname);

  opencvcamera_api int64 camera_createhandle();
  opencvcamera_api void camera_closehandle(int64 handle);

  opencvcamera_api bool camera_isopen(int64 handle);
  opencvcamera_api int camera_open(int64 handle, int index);
  opencvcamera_api int camera_close(int64 handle);

  opencvcamera_api int camera_getimginfo(int64 handle,int& width,int& height,int& channel,
    int& step, int& depth);
  opencvcamera_api int camera_getimgdata(int64 handle, char* imgbuffer);

  //flipcode >0: 沿y-轴翻转, 0: 沿x-轴翻转, <0: x、y轴同时翻转
  opencvcamera_api int camera_getimgdata_flip(int64 handle, char* imgbuffer, int flipcode);
  opencvcamera_api int camera_imgdata_compress(int rows, int cols, int type, void* imgbuffer,
    int param,void* destbuffer,int* destlen);
}

2 wpf实现视频播放

wpf的image控件实现图像的显示。实现视频播放的逻辑为：设定一个定时器（时间间隔为40毫秒），每隔一段时间从opencv获取图像，在控件中显示。

 <image x:name="imagevideoplayer" stretch="uniform" ></image>

实现图像显示代码

 bitmapsource bitmapsource = _opencvcamera.getbitmapsource();
      if (bitmapsource == null)
        return false;

 imagevideoplayer.source = bitmapsource;

实现图像显示的关键是构建bitmapsource，暨：如何从opencv中获取图像数据构建bitmapsource。

//获取图像数据
  if (!getimgdata(out byte[] imgdata))
          return null;

  //构建writeablebitmap
  writeablebitmap img = new writeablebitmap(_imgwidth, _imgheight, 96, 96, pixelformats.bgr24, null);
  img.writepixels(new int32rect(0, 0, _imgwidth, _imgheight),
          imgdata, img.backbufferstride, 0);
  img.freeze();

至此，就可以显示摄像头图像了。

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