Android--使用Camera拍照

前言

　　在開發Android應用的時候，如果需要調用攝像頭獲取拍攝的照片，除了通過Intent調用系統現有相機應用拍攝照片之外，還可以通過直接調用Camera硬件去去獲取攝像頭拍攝的照片。本篇博客將講解如何在Android應用中通過Camera拍攝照片，這個對開發相機類應用尤為重要，同樣最后也將以一個簡單的Demo演示。

　　本篇博客的主要內容：

1. Camera
2. 驗證設備是否配備攝像頭硬件
3. Camera捕獲畫面的預覽
4. 使用Camera拍照
5. 使用Camera拍照的Demo
6. Camera的回調監聽
7. Camera的參數設置

Camera

　　Camera是Android攝像頭硬件的相機類，位於硬件包"android.hardware.Camera"下。它主要用於攝像頭捕獲圖片、啟動/停止預覽圖片、拍照、獲取視頻幀等，它是設備本地的服務，負責管理設備上的攝像頭硬件。

　　Camera既然用於管理設備上的攝像頭硬件，那么它也為開發人員提供了相應的方法，並且這些方法大部分都是native的，用C++在底層實現，下面簡單介紹一下Camera的一些方法：

• static Camera open()：打開Camera，返回一個Camera實例。
• static Camera open(int cameraId)：根據cameraId打開一個Camera，返回一個Camera實例。
• final void release()：釋放掉Camera的資源。
• static int getNumberOfCameras()：獲取當前設備支持的Camera硬件個數。
• Camera.Parameters getParameters()：獲取Camera的各項參數設置類。
• void setParameters(Camera.Parameters params)：通過params把Camera的各項參數寫入到Camera中。
• final void setDisplayOrientation(int degrees)：攝像預覽的旋轉度。
• final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)：設置Camera預覽的SurfaceHolder。
• final void starPreview()：開始Camera的預覽。
• final void stopPreview()：停止Camera的預覽
• final void autoFocus(Camera.AutoFocusCallback cb)：自動對焦。
• final takePicture(Camera.ShutterCallback shutter,Camera.PictureCallback raw,Camera.PictureCallback jpeg)：拍照。
• final void lock()：鎖定Camera硬件，使其他應用無法訪問。
• final void unlock()：解鎖Camera硬件，使其他應用可以訪問。

　　上面已經介紹了Camera的常用方法，下面根據這些方法詳細講解Android下使用Camera開發拍照應用最基本的過程：

1. 使用open()方法獲取一個Camera對象，鑒於Android設備可能配置了多個攝像頭，open()方法可以通過攝像頭Id開啟指定的攝像頭。
2. 為Camera對象設置預覽類，它是一個SurfaceHolder對象，通過setPreviewDisplay(SurfaceHolder)方法設置。
3. 調用startPreview()方法開始Camera對象的預覽。
4. 調用takePicture()方法進行拍照，其中可以通過Camera.PictureCallback()回調獲得拍攝的Image數據。
5. 當拍攝完成后，需要調用stopPreview()方法停止預覽，並使用release()釋放Camera占用的資源。

　　以上介紹的步驟都是最基本的過程，是必不可少的。Camera沒有提供公開的構造函數，只能通過open()方法獲取，並且必須設置一個預覽類SurfaceHolder，如果不設置的話，將無法使用Camera。在使用完成Camera之后，必須使用release()釋放Camera資源。

 

驗證設備是否配備攝像頭硬件

　　因為Android的開源，所以其支持的設備多而雜，在使用Camera的時候，最好驗證一下當前運行的設備上是否配備了攝像頭硬件。這里需要用到一個PackageManager，它用於檢測應用安裝設備的各種信息，可以通過Context.getPackageManager()方法獲取。可以通過PackageManager.hasSystemFeature(String name)方法檢測設備是否支持攝像頭操作，它傳遞的是一個String類型的參數，被PackageManager定義為了常量，返回一個Boolean數據，驗證是否檢測通過，對於Camera而言，可以檢測如下信息：

• FEATURE_CAMERA：設備是否有攝像頭。
• FEATURE_CAMERA_ANY：設備至少有一個攝像頭。
• FEATURE_CAMERA_AUTOFOCUS：設備支持的攝像頭是否支持自動對焦
• FEATURE_CAMERA_FLASH：設備是否配備閃光燈。
• FEATURE_CAMERA_FRONT：設備是否有一個前置攝像頭。

　　一般而言，檢測FEATURE_CAMERA即可：

    /** 檢測設備是否存在Camera硬件 */
    private boolean checkCameraHardware(Context context) {
        if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(
                PackageManager.FEATURE_CAMERA)) {
            // 存在
            return true;
        } else {
            // 不存在
            return false;
        }
    }

 

Camera捕獲畫面的預覽

　　Camera的預覽，需要放到一個SurfaceView中，出於安全的考慮，在設計Android的時候就規定，如果需要調用Camera，必須為其制定顯示在屏幕上的SurfaceView預覽，否則將無法使用Camera。關於SurfaceView和SurfaceHolder的內容，在之前的博客中已經詳細講解，這里不再贅述，不清楚的朋友可以看看之前的博客：Android--SurfaceView。

　　下面我們直接使用一個類去繼承SurfaceView當做Camera的預覽類：

package cn.bgxt.camerapicturedemo;

import java.io.IOException;
import android.content.Context;
import android.hardware.Camera;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;

/**
 * 定義一個預覽類
 */
public class CameraPreview extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
    private static final String TAG = "main";
    private SurfaceHolder mHolder;
    private Camera mCamera;

    public CameraPreview(Context context, Camera camera) {
        super(context);
        mCamera = camera;

        // 通過SurfaceView獲得SurfaceHolder
        mHolder = getHolder();
        // 為SurfaceHolder指定回調
        mHolder.addCallback(this);
        // 設置Surface不維護自己的緩沖區，而是等待屏幕的渲染引擎將內容推送到界面 在Android3.0之后棄用
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }

    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // 當Surface被創建之后，開始Camera的預覽
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(holder);
            mCamera.startPreview();
        } catch (IOException e) {
            Log.d(TAG, "預覽失敗");
        }
    }

    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        
    }

    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
        // Surface發生改變的時候將被調用，第一次顯示到界面的時候也會被調用
        if (mHolder.getSurface() == null){
          // 如果Surface為空，不繼續操作
          return;
        }

        // 停止Camera的預覽
        try {
            mCamera.stopPreview();
        } catch (Exception e){
            Log.d(TAG, "當Surface改變后，停止預覽出錯");
        }

        // 在預覽前可以指定Camera的各項參數

        // 重新開始預覽
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
            mCamera.startPreview();

        } catch (Exception e){
            Log.d(TAG, "預覽Camera出錯");
        }
    }
}

 

使用Camera拍照

　　當指定了Camera的預覽類，並開始預覽之后，就可以通過takePicture()方法進行拍照了，下面是它的完整簽名：

 　　　　public final void taskPicture(Camera.ShuffterCallback shutter,Camera.PictureCallback raw,Camera.PictureCallback postview,Camera.PictureCallback jpeg)

　　它將以異步的方式從Camera中獲取圖像，具有多個回調類作為參數，並且都可以為null，下面分別介紹這些參數的意義：

• shutter：在按下快門的時候回調，這里可以播放一段聲音。
• raw：從Camera獲取到未經處理的圖像。
• postview：從Camera獲取一個快速預覽的圖片，不是所有設備都支持。
• jpeg：從Camera獲取到一個經過壓縮的jpeg圖片。

 　　雖然raw、postview、jpeg都是Camera.PictureCallback回調，但是一般我們只需要獲取jpeg，其他傳null即可，Camera.PictureCallback里需要實現一個方法onPictureTaken(byte[] data,Camera camera)，data及為圖像數據。值得注意的是，一般taskPicture()方法拍照完成之后，SurfaceView都會停留在拍照的瞬間，需要重新調用startPreview()才會繼續預覽。

　　如果直接使用taskPicture()進行拍照的話，Camera是不會進行自動對焦的，這里需要使用Camera.autoFocus()方法進行對焦，它傳遞一個Camera.AutoFocusCallback參數，用於自動對焦完成后回調，一般會在它對焦完成在進行taskPicture()拍照。

 

使用Camera拍照的Demo

　　 上面已經介紹了使用Camera的基本步驟以及涉及的內容，這里通過一個簡單的Demo演示一下，使用上面附上代碼的預覽類進行Camera預覽。代碼中注釋比較完整，這里不再贅述。

　　布局代碼：activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
  <FrameLayout
    android:id="@+id/camera_preview"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:layout_weight="1"
    />

  <Button
    android:id="@+id/button_capture"
    android:text="拍照"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_gravity="center"
    />
</LinearLayout>

　　實現代碼：MainActivity.java

package cn.bgxt.camerapicturedemo;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.FrameLayout;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.hardware.Camera;
import android.hardware.Camera.AutoFocusCallback;
import android.hardware.Camera.PictureCallback;

public class MainActivity extends Activity {
    protected static final String TAG = "main";
    private Camera mCamera;
    private CameraPreview mPreview;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mCamera = getCameraInstance();

        // 創建預覽類，並與Camera關聯，最后添加到界面布局中
        mPreview = new CameraPreview(this, mCamera);
        FrameLayout preview = (FrameLayout) findViewById(R.id.camera_preview);
        preview.addView(mPreview);


        Button captureButton = (Button) findViewById(R.id.button_capture);
        captureButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 在捕獲圖片前進行自動對焦
                mCamera.autoFocus(new AutoFocusCallback() {
                    
                    @Override
                    public void onAutoFocus(boolean success, Camera camera) {
                        // 從Camera捕獲圖片
                        mCamera.takePicture(null, null, mPicture);
                    }
                });                
            }
        });
    }

    /** 檢測設備是否存在Camera硬件 */
    private boolean checkCameraHardware(Context context) {
        if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(
                PackageManager.FEATURE_CAMERA)) {
            // 存在
            return true;
        } else {
            // 不存在
            return false;
        }
    }

    /** 打開一個Camera */
    public static Camera getCameraInstance() {
        Camera c = null;
        try {
            c = Camera.open(); 
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "打開Camera失敗失敗");
        }
        return c; 
    }

    private PictureCallback mPicture = new PictureCallback() {

        @Override
        public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
            // 獲取Jpeg圖片，並保存在sd卡上
            File pictureFile = new File("/sdcard/" + System.currentTimeMillis()
                    + ".jpg");
            try {
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(pictureFile);
                fos.write(data);
                fos.close();
            } catch (Exception e) {
                Log.d(TAG, "保存圖片失敗");
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onDestroy() {
        // 回收Camera資源
        if(mCamera!=null){
            mCamera.stopPreview();
            mCamera.release();
            mCamera=null;
        }
        super.onDestroy();
    }
    
}

　　效果展示：

 

Camera的回調監聽

　　上面介紹Camera拍照的時候介紹了兩個回調，Camera還提供了一些其他的回調的事件監聽方法，這里簡單介紹幾個常用的：

• final void setErrorCallback(Camera.ErrorCallback cb)：Camera發送錯誤的時候回調，可以在其中進行錯誤的后續處理。
• final void setPreviedCallback(Camera.PreviewCallback cb)：Camera預覽界面發生變化的時候回調，可以在其中獲取到Camera捕獲到的幀圖像。

Camera的參數設置

　　Camera作為一個攝像頭硬件的調用類，還為我們提供了詳細的設置攝像頭各項參數的方法，比如閃光燈的模式、自動對焦的模式等。步驟是使用Camera.getParameters()方法獲取到Camera.Parameters對象，在其中設置好攝像頭的各項參數后，再通過Camera.setParameters()方法寫入到Camera對象中即可。這個設置必須在使用startPreview()之前完成。關於Camera參數的設置，比較細致，不在本篇博客的內容之中，以后有機會再詳細介紹。

 

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