C# 利用AForge進行攝像頭信息採集

来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2019/10/29/11762412.html
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AForge.NET是一個專門為開發者和研究者基於C#框架設計的，提供了不同的類庫和關於類庫的資源，還有很多應用程式例子，包括電腦視覺與人工智慧，圖像處理，神經網路，遺傳演算法，機器學習，機器人等領域。本文主要講解利用AForge進行圖像採集的相關內容【包括拍照，視頻錄製】，僅供學習分享使用。 ...


概述

AForge.NET是一個專門為開發者和研究者基於C#框架設計的，提供了不同的類庫和關於類庫的資源，還有很多應用程式例子，包括電腦視覺與人工智慧，圖像處理，神經網路，遺傳演算法，機器學習，機器人等領域。本文主要講解利用AForge進行圖像採集的相關內容【包括拍照，視頻錄製】，僅供學習分享使用。

AForge.Net相關類庫介紹

  • AForge.dll 是框架的核心基礎類庫，為其他類庫提供服務。
  • AForge.Controls.dll 包含AForge.Net的UI控制項，主要用於頁面顯示。
  • AForge.Imaging.dll 主要是框架中用於圖像處理的類庫，主要負責圖像的處理
  • AForge.Video.dll 主要是框架中對視頻處理的類庫。
  • AForge.Video.DirectShow.dll 主要是通過DirectShow介面訪問視頻資源的類庫。
  • AForge.Video.FFMPEG.dll 是一個還未正式發佈的類庫，通過FFMPEG類庫對視頻進行讀寫。

通過NuGet管理器引入AForge類庫

項目名稱右鍵-->管理NuGet程式包，打卡NuGet包管理器  如下所示：

示例效果圖

本示例主要包括打開，關閉攝像頭，拍照，連續拍照，開始錄製視頻，暫停錄製視頻，停止錄視頻，退出等功能。

如下所示：左側為攝像頭投影區域，右側為圖像控制項，顯示拍照所得的圖片

核心代碼

獲取視頻設備列表以及設備對應的解析度

 1 /// <summary>
 2         /// 頁面載入攝像頭設備
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="sender"></param>
 5         /// <param name="e"></param>
 6         private void FrmMain_Load(object sender, EventArgs e)
 7         {
 8             try
 9             {
10                 this.lblTime.Text = "";
11                 // 枚舉所有視頻輸入設備
12                 videoDevices = new FilterInfoCollection(FilterCategory.VideoInputDevice);
13                 if (videoDevices.Count == 0)
14                 {
15                     lblStatus.Text = "No local capture devices";
16                 }
17                 foreach (FilterInfo device in videoDevices)
18                 {
19                     int i = 1;
20                     cmbDevices.Items.Add(device.Name);
21                     lblStatus.Text = ("攝像頭" + i + "初始化完畢..." + "\n");
22                     i++;
23                 }
24                 cmbDevices.SelectedIndex = 0;
25             }
26             catch (ApplicationException)
27             {
28                 this.lblStatus.Text = "No local capture devices";
29                 videoDevices = null;
30             }
31         }
32 
33         private void cmbDevices_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
34         {
35             this.cmbResolution.Items.Clear();
36             videoSource = new VideoCaptureDevice(videoDevices[cmbDevices.SelectedIndex].MonikerString);
37             foreach(var cap in videoSource.VideoCapabilities) {
38                 this.cmbResolution.Items.Add(string.Format("({0},{1})",cap.FrameSize.Width,cap.FrameSize.Height));
39             }
40             if (this.cmbResolution.Items.Count > 0)
41             {
42                 this.cmbResolution.SelectedIndex = 0;
43             }
44         }
View Code

打開視頻設備和關閉視頻設備

 1    /// <summary>
 2         /// 設備打開
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="sender"></param>
 5         /// <param name="e"></param>
 6         private void btnOpen_Click(object sender, EventArgs e)
 7         {
 8             int index = this.cmbResolution.SelectedIndex;
 9             videoSource = new VideoCaptureDevice(videoDevices[cmbDevices.SelectedIndex].MonikerString);
10             videoSource.VideoResolution = videoSource.VideoCapabilities[index]; 
11             this.vsPlayer.VideoSource = videoSource;
12             //設置對應的事件
13             videoSource.NewFrame += new NewFrameEventHandler(videoSource_NewFrame);
14             this.vsPlayer.Start();
15         }
16 
17         /// <summary>
18         /// 產生新幀的觸發事件
19         /// </summary>
20         /// <param name="sender"></param>
21         /// <param name="eventArgs"></param>
22         public void videoSource_NewFrame(object sender, NewFrameEventArgs eventArgs)
23         {
24             lock (objLock)
25             {
26                 Bitmap bmp = null;
27                 if (isMultiPhoto)
28                 {
29                     bmp = (System.Drawing.Bitmap)eventArgs.Frame.Clone();
30                     string imgFolder = Common.GetImagePath();
31                     string picName = string.Format("{0}\\{1}.jpg", imgFolder, DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss"));
32                     Common.SaveImage(picName, bmp);
33                 }
34                 //Write Videos
35                 if (isRecordVideo)
36                 {
37                     bmp = (System.Drawing.Bitmap)eventArgs.Frame.Clone();
38                     videoWriter.WriteVideoFrame(bmp);
39                 }
40             }
41         }
42 
43         /// <summary>
44         /// 設備關閉
45         /// </summary>
46         /// <param name="sender"></param>
47         /// <param name="e"></param>
48         private void btnClose_Click(object sender, EventArgs e)
49         {
50             this.vsPlayer.SignalToStop();
51             this.vsPlayer.WaitForStop();
52         }
View Code

拍照

 1 /// <summary>
 2         /// 拍照
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="sender"></param>
 5         /// <param name="e"></param>
 6         private void btnCapture_Click(object sender, EventArgs e)
 7         {
 8             try
 9             {
10                 if (this.vsPlayer.IsRunning)
11                 {
12                     Bitmap bitMap = this.vsPlayer.GetCurrentVideoFrame();
13                     this.pbImage.Image = bitMap;
14                     //設置圖片相對控制項的大小
15                     this.pbImage.SizeMode = PictureBoxSizeMode.StretchImage;
16                 }
17             }
18             catch (Exception ex)
19             {
20                 MessageBox.Show("攝像頭異常：" + ex.Message);
21             }
22         }
View Code

連拍功能

連拍主要是同時視頻控制項的一個幀觸發事件，在事件中對圖像進行保存，達到連拍的效果，如下所示：

1  //設置對應的事件
2 videoSource.NewFrame += new NewFrameEventHandler(videoSource_NewFrame);

視頻錄製

視頻錄製，是採用VideoFileWriter對獲取到的每一幀進行寫入到視頻文件中，如下所示：

 1  /// <summary>
 2         /// 開始錄視頻
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="sender"></param>
 5         /// <param name="e"></param>
 6         private void btnStartVideo_Click(object sender, EventArgs e)
 7         {
 8             try
 9             {
10                 //創建一個視頻文件
11                 string vdoPath = Common.GetVideoPath();
12                 string vdoName = string.Format("{0}\\{1}.avi", vdoPath, DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd HH-mm-ss"));
13                 
14                 this.timer1.Enabled = true;//是否執行System.Timers.Timer.Elapsed事件；
15                 this.lblStatus.Text="錄製中...\n";
16                 tickNum = 0;
17                 videoWriter = new VideoFileWriter();
18                 if (this.vsPlayer.IsRunning)
19                 {
20                     videoWriter.Open(vdoName, vdoWidth, vdoHeight, frameRate, VideoCodec.MPEG4);
21                     isRecordVideo = true;
22                 }
23                 else
24                 {
25                     MessageBox.Show("沒有視頻源輸入，無法錄製視頻。", "錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
26                 }
27             }
28             catch (Exception ex)
29             {
30                 MessageBox.Show("攝像頭異常：" + ex.Message);
31             }
32         }
33 
34         /// <summary>
35         /// 停止錄視頻
36         /// </summary>
37         /// <param name="sender"></param>
38         /// <param name="e"></param>
39         private void btnStopVideo_Click(object sender, EventArgs e)
40         {
41             this.isRecordVideo = false;
42             this.videoWriter.Close();
43             this.timer1.Enabled = false;
44             tickNum = 0;
45             this.lblStatus.Text="錄製停止!\n";
46         }
47 
48         /// <summary>
49         /// 定時器
50         /// </summary>
51         /// <param name="sender"></param>
52         /// <param name="e"></param>
53         private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
54         {
55             tickNum++;
56             int temp = tickNum;
57             string tick = Common.GetTimeSpan(temp);
58             this.lblTime.Text = tick;
59         }
60 
61         /// <summary>
62         /// 暫停錄製
63         /// </summary>
64         /// <param name="sender"></param>
65         /// <param name="e"></param>
66         private void btnPauseVideo_Click(object sender, EventArgs e)
67         {
68             if (this.btnPauseVideo.Text.Trim() == "暫停錄像")
69             {
70                 isRecordVideo = false;
71                 this.btnPauseVideo.Text = "恢復錄像";
72                 this.timer1.Enabled = false;    //暫停計時
73                 return;
74             }
75             if (this.btnPauseVideo.Text.Trim() == "恢復錄像")
76             {
77                 isRecordVideo = true;
78                 this.btnPauseVideo.Text = "暫停錄像";
79                 this.timer1.Enabled = true;     //恢復計時
80             }
81         }
View Code

註意事項

1. 由於視頻錄製是採用FFMPEG類庫進行處理，所以除了需要AForge.Video.FFMPEG.dll以外，還需要FFMPEG類庫（C++），位於【AForge.NET Framework-2.2.5\Externals\ffmpeg\bin】目錄下，copy到應用程式目下即可，如下圖所示：

 

2. 由於AForge.Video.FFMPEG.dll類庫只支持.NetFrameWork2.0，所以需要採用混合模式，App.config配置如下：

1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2 <configuration>
3     <startup  useLegacyV2RuntimeActivationPolicy="true"> 
4     <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.6.1"/></startup>
5     <supportedRuntime version="v2.0.50727"/>
6 </configuration>

3. 由於FFMPEG只支持x86模式，不支持混合模式，所以需要在配置管理器進行配置x86平臺，如下所示：

 

4. 由於視頻幀頻率過快，所以需要進行加鎖控制，否則會造成【讀寫受保護的記憶體】錯誤。

經過以上4步，才可以進行視頻錄製。如果是進行拍照，則不需要。

備註

心有猛虎，細嗅薔薇。


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