C# 利用AForge進行攝像頭信息采集

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，還有很多應用程序例子，包括計算機視覺與人工智能，圖像處理，神經網絡，遺傳算法，機器學習，機器人等領域。本文主要講解利用AForge進行圖像采集的相關內容【包括拍照，視頻錄制】，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控件，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接口訪問視頻資源的類庫。
• AForge.Video.FFMPEG.dll 是一個還未正式發布的類庫，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程序包，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，開始錄制視頻，暫停錄制視頻，停止錄視頻，退出等功能。

如下所示：左側為攝像頭投影區域，右側為圖像控件，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分辨率

/// <summary>
        /// 頁面加載攝像頭設備
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void FrmMain_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                this.lblTime.Text = "";
                // 枚舉所有視頻輸入設備
                videoDevices = new FilterInfoCollection(FilterCategory.VideoInputDevice);
                if (videoDevices.Count == 0)
                {
                    lblStatus.Text = "No local capture devices";
                }
                foreach (FilterInfo device in videoDevices)
                {
                    int i = 1;
                    cmbDevices.Items.Add(device.Name);
                    lblStatus.Text = ("攝像頭" + i + "初始化完畢..." + "\n");
                    i++;
                }
                cmbDevices.SelectedIndex = 0;
            }
            catch (ApplicationException)
            {
                this.lblStatus.Text = "No local capture devices";
                videoDevices = null;
            }
        }

        private void cmbDevices_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            this.cmbResolution.Items.Clear();
            videoSource = new VideoCaptureDevice(videoDevices[cmbDevices.SelectedIndex].MonikerString);
            foreach(var cap in videoSource.VideoCapabilities) {
                this.cmbResolution.Items.Add(string.Format("({0},{1})",cap.FrameSize.Width,cap.FrameSize.Height));
            }
            if (this.cmbResolution.Items.Count > 0)
            {
                this.cmbResolution.SelectedIndex = 0;
            }
        }

打開視頻設備和關閉視頻設備

   /// <summary>
        /// 設備打開
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnOpen_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            int index = this.cmbResolution.SelectedIndex;
            videoSource = new VideoCaptureDevice(videoDevices[cmbDevices.SelectedIndex].MonikerString);
            videoSource.VideoResolution = videoSource.VideoCapabilities[index]; 
            this.vsPlayer.VideoSource = videoSource;
            //設置對應的事件
            videoSource.NewFrame += new NewFrameEventHandler(videoSource_NewFrame);
            this.vsPlayer.Start();
        }

        /// <summary>
        /// 產生新幀的觸發事件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="eventArgs"></param>
        public void videoSource_NewFrame(object sender, NewFrameEventArgs eventArgs)
        {
            lock (objLock)
            {
                Bitmap bmp = null;
                if (isMultiPhoto)
                {
                    bmp = (System.Drawing.Bitmap)eventArgs.Frame.Clone();
                    string imgFolder = Common.GetImagePath();
                    string picName = string.Format("{0}\\{1}.jpg", imgFolder, DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss"));
                    Common.SaveImage(picName, bmp);
                }
                //Write Videos
                if (isRecordVideo)
                {
                    bmp = (System.Drawing.Bitmap)eventArgs.Frame.Clone();
                    videoWriter.WriteVideoFrame(bmp);
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 設備關閉
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnClose_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.vsPlayer.SignalToStop();
            this.vsPlayer.WaitForStop();
        }

拍照

/// <summary>
        /// 拍照
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnCapture_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                if (this.vsPlayer.IsRunning)
                {
                    Bitmap bitMap = this.vsPlayer.GetCurrentVideoFrame();
                    this.pbImage.Image = bitMap;
                    //設置圖片相對控件的大小
                    this.pbImage.SizeMode = PictureBoxSizeMode.StretchImage;
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("攝像頭異常：" + ex.Message);
            }
        }

連拍功能

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

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

視頻錄制

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

 /// <summary>
        /// 開始錄視頻
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnStartVideo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //創建一個視頻文件
                string vdoPath = Common.GetVideoPath();
                string vdoName = string.Format("{0}\\{1}.avi", vdoPath, DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd HH-mm-ss"));
                
                this.timer1.Enabled = true;//是否執行System.Timers.Timer.Elapsed事件；
                this.lblStatus.Text="錄制中...\n";
                tickNum = 0;
                videoWriter = new VideoFileWriter();
                if (this.vsPlayer.IsRunning)
                {
                    videoWriter.Open(vdoName, vdoWidth, vdoHeight, frameRate, VideoCodec.MPEG4);
                    isRecordVideo = true;
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("沒有視頻源輸入，無法錄制視頻。", "錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("攝像頭異常：" + ex.Message);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 停止錄視頻
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnStopVideo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.isRecordVideo = false;
            this.videoWriter.Close();
            this.timer1.Enabled = false;
            tickNum = 0;
            this.lblStatus.Text="錄制停止!\n";
        }

        /// <summary>
        /// 定時器
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            tickNum++;
            int temp = tickNum;
            string tick = Common.GetTimeSpan(temp);
            this.lblTime.Text = tick;
        }

        /// <summary>
        /// 暫停錄制
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnPauseVideo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (this.btnPauseVideo.Text.Trim() == "暫停錄像")
            {
                isRecordVideo = false;
                this.btnPauseVideo.Text = "恢復錄像";
                this.timer1.Enabled = false;    //暫停計時
                return;
            }
            if (this.btnPauseVideo.Text.Trim() == "恢復錄像")
            {
                isRecordVideo = true;
                this.btnPauseVideo.Text = "暫停錄像";
                this.timer1.Enabled = true;     //恢復計時
            }
        }

注意事項

1. 由於視頻錄制是采用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到應用程序目下即可，如下圖所示：

 

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

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
    <startup  useLegacyV2RuntimeActivationPolicy="true"> 
    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.6.1"/></startup>
    <supportedRuntime version="v2.0.50727"/>
</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平台，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【讀寫受保護的內存】錯誤。

經過以上4步，才可以進行視頻錄制。如果是進行拍照，則不需要。

備注

心有猛虎，細嗅薔薇。