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如何基于GOCW,创建一个实时视频程序

佛贝鲁先生 2022-12-25 阅读 75

直接使用提供的代码框架进行修改,是最快得到效果的方法;但是这样的灵活性较差,而且真正的程序员从来都不会停滞在这一步:我们需要的是“将框架解析到最小化、理清楚每个构建之间的关系”,只有这样才能灵活运用。



一、准备工作



1、高拍仪已经接通,如果需要的话,还要安装驱动;



2、vs2012编程环境,能够编写Csharp和OpenCV程序(具体不清楚可以回过头来看配置);



3、

如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net

是DirectShow.net(http://directshownet.sourceforge.net/docs.html)的可使用类

如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_02


它本身包含文档,有时间可以看一下。最新更新时间2010年。


4、

如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_ide_03

是由


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_04


生成的。这里可以先立足修改已经编辑成功的项目(具体原理将在下一课讲解)

二、配置程序


1、添加引用


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_05


directshow.net的话,直接引用dll就可以了


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_OpenCV_06


2、拖动控件


使用Csharp编写界面,可以重复使用


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_07


的定位功能


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_08


以及Dock的停靠功能


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_ide_09


 


图像显示的地方,肯定需要的是picturebox,不妨连同lena一起拷贝过来



如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_OpenCV_10


 


由于采集处理是一个实时过程,我们采用timer控件来控制(关于是使用timer还是开线程,那种比较好,我们在框架融合的时候专门比较,并选择)



如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_11


性Interval采用50即可,以为50*24>1000,一般来说还是有认为24帧以上比较连贯。


 


 


三、编写代码


1、添加头文件和引用,并添加capture.cs


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_12



如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_ide_13


 


其中,Capture是一个专门对Directshow的采集设备的封装,里面有丰富的功能;是官方提供的代码,可以较为方向应用。


注意修改命名空间


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_ide_14


2、编写选择视频准备函数(注意这里默认设备为640*480),并且我在选择的时候默认选择了第2个(序号为1)的设备,因为我用的是笔记本,有内置摄像头


 


相关函数的操作,注意参考相关注释


 


//选择视频设备

public void InitVideoDevice()
{
try

{
if (cam != null)
cam.Dispose();
//读取参数
int VIDEODEVICE = 1; // zero based index of video capture device to use
const int VIDEOWIDTH = 640; // 是用默认(最大)分辨率
const int VIDEOHEIGHT = 480; // Depends on video device caps
const int VIDEOBITSPERPIXEL = 24; // BitsPerPixel values determined by device
cam = new Capture(VIDEODEVICE, VIDEOWIDTH, VIDEOHEIGHT, VIDEOBITSPERPIXEL, picPreview );
}
catch

{
MessageBox.Show( "摄像头打开错误,请首先确保摄像头连接并至少支持1024*768分辨率!");
}
}

并且在form的init中进行调用,确保不能够出错


public FormMain()      
{
InitializeComponent();


//构造摄像头数据



foreach (DsDevice ds in DsDevice.GetDevicesOfCat(FilterCategory.VideoInputDevice))



{



cbCam.Items.Add(ds.Name);



}



//初始化摄像头

InitVideoDevice();
}

此时,已经可以预览,并且获得所有视频设备


如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_15


4、编写timer事件


为了将OpenCV的函数融入进去,必须自己编写timer事件。在这个timer事件中,最重要的操作就是


读取directshow.net产生的结果


调用OpenCV的函数进行处理


将处理的结果反馈到directshow.net中去显示出来


 


private       void timer_Tick(object sender, EventArgs e)      
{
// Release any previous buffer
if (m_ip != IntPtr.Zero)
{
Marshal.FreeCoTaskMem(m_ip);
m_ip = IntPtr.Zero;
}
// capture image
try

{
m_ip = cam.Click();
}
catch

{
//do nothing,允许丢帧 TODO:是否改成继承上一帧更好
}
Bitmap b = new Bitmap(cam.Width, cam.Height, cam.Stride, PixelFormat.Format24bppRgb, m_ip);
// If the image is upsidedown
b.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);
srcImage = b;
if (picPreview.Image != null)
picPreview.Image.Dispose();
//调用clr+opencv图像处理模块
MemoryStream ms = new MemoryStream();
b.Save(ms, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
byte[] bytes = ms.GetBuffer();
Bitmap bitmap = client.testMethod(bytes);
//显示结果
picPreview.Image = bitmap;
}


这段代码比较关键


// Release any previous buffer

if (m_ip != IntPtr.Zero)
{
Marshal.FreeCoTaskMem(m_ip);
m_ip = IntPtr.Zero;
}

首先判断指针是否为空


 

// capture image

try

{
m_ip = cam.Click();
}
catch

{
//do nothing,允许丢帧 TODO:是否改成继承上一帧更好
}
Bitmap b = new Bitmap(cam.Width, cam.Height, cam.Stride, PixelFormat.Format24bppRgb, m_ip);
// If the image is upsidedown
b.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);
srcImage = b;


而后通过调用Click()获得当前视频数据,并且将其转换为BitMap格式


 


if (picPreview.Image      != null)     
picPreview.Image.Dispose();
//调用clr+opencv图像处理模块
MemoryStream ms = new MemoryStream();
b.Save(ms, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
byte[] bytes = ms.GetBuffer();
Bitmap bitmap = client.testMethod(bytes);

最为关键的调用 client.testMethod 方法来进行图像处理,并将结果直接转换为bitmap,最后这个结果显示在另外一个picturebox上面。


 


如果你去看这个testMethod,是一个非常典型的“三明治”结构:包括将<byte>结构转换为Mat,调用OpenCV函数对Mat进行处理,将Mat结果返回出来。


Bitmap
^ GOClrClass
:
:testMethod(cli
:
:array
<
unsigned char
>
^ pCBuf1)

{
将输入cli::array<unsigned char>转换为cv::Mat/
pin_ptr <System : :Byte > p1 = &pCBuf1[
0];

unsigned char
* pby1
= p1;

cv : :Mat img_data1(pCBuf1 - >Length, 1,CV_8U,pby1);
cv : :Mat img_object = cv : :imdecode(img_data1,IMREAD_UNCHANGED);
if ( !img_object.data)
return nullptr;
OpenCV的算法处理过程
cvtColor(img_object,img_object,COLOR_BGR2GRAY);
cvtColor(img_object,img_object,COLOR_GRAY2BGR);
Mat drawing = img_object.clone();

/将cv::Mat转换为Bitmap(只能传输cv_8u3格式数据)///
if ( !drawing.data)
return nullptr;
Bitmap ^ bitmap = MatToBitmap(drawing);
return bitmap;
}


而主要算法,只是一个灰度处理。(我首先将彩色图像转换为灰度,然后再将灰度转换为彩色,是为了保持3通道)


 


四、测试结果


 


为了显示结果,我添加了一个picResult的picturebox,则调用OpenCV的处理结果显示在右侧。



如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_OpenCV_16


 


 



如何基于GOCW,创建一个实时视频程序_.net_17


 


到此为止,基于 GOCW,创建一个实时视频程序的基本流程已经明晰了,如果感兴趣,相关的原理请关注后续博客。


感谢阅读至此,


希望有所帮助。


P.S小技巧:在tab选择到预览窗口的时候,才打开timer,这样能够保证最好效率。


 

private      void tabControl_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)     
{
if (tabControl.SelectedIndex == 1) //只有在预览的时候打开图像处理
timer.Enabled = true;
else

timer.Enabled = false;
}





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