海康USB相機開發(1)ubuntu18下python轉化opencv

 

官網

https://www.hikrobotics.com/cn/machinevision/productdetail?id=1730

MV-CA050-20UC

 

 

 

 

 

 

https://www.hikrobotics.com/cn2/source/vision/document/2021/9/7/%E6%B5%B7%E5%BA%B7%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BAUSB3.0%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E9%9D%A2%E9%98%B5%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E7%94%A8%E6%88%B7%E6%89%8B%E5%86%8CV2.1.0.pdf

 

 

 

2 軟件

1. 請從海康機器人官網 www.hikrobotics.com“服務支持”>“下載中心”>“機器視覺” 中下載 MVS 客戶端安裝包及 SDK 開發包。

https://www.hikrobotics.com/cn/machinevision/service/download?module=0

 

 注意下載linux的最新版本壓縮包

 

下載后解壓

linux找到x86的壓縮包 解壓

 

 打開執行安裝腳本

 

 

 

 安裝命令 step.sh中的內容

從其中看出，被安裝在 opt/文件夾下

#!/bin/bash

DIRNAME=`dirname $0`
#PWD = `pwd`

cd $DIRNAME

#sed -i "s/export LD_LIBRARY_PATH/#export LD_LIBRARY_PATH/g" ~/.bashrc
source ~/.bashrc
if [ ! -d "/opt/MVS" ]; then
	echo "Install MVS,Please wait..."
	tar -C /opt -xzf ./MVS.tar.gz
else
	echo "Uninstall MVS,Please wait..."
	rm -rf /opt/MVS
	echo "Install MVS,Please wait..."
	tar -C /opt -xzf ./MVS.tar.gz
fi
#
if [ ! -d "/usr/local/Qt-5.6.3/lib/fonts" ]; then
	mkdir -p /usr/local/Qt-5.6.3/lib/fonts
	cp -r /opt/MVS/bin/fonts/* /usr/local/Qt-5.6.3/lib/fonts
else
	echo "path exist..."
fi
#

#if  cat ~/.bashrc | grep -c "export LD_LIBRARY_PATH=/opt/MVS/bin" > /dev/null
#then
#	echo "Include path exist"
#else
#  	echo   "export LD_LIBRARY_PATH=/opt/MVS/bin" >> ~/.bashrc
#fi

#source ~/.bashrc

echo "Set up the SDK environment..."

sh $DIRNAME/set_usb_priority.sh
source $DIRNAME/set_env_path.sh
sh $DIRNAME/set_sdk_version.sh

if [ -f /opt/MVS/driver/unload.sh ]; then
	sh /opt/MVS/driver/unload.sh
fi

sh /opt/MVS/logserver/RemoveServer.sh


sh /opt/MVS/logserver/InstallServer.sh


echo "Install MVS complete!"
echo "Tips: You should be launch a new terminal or execute source command for the bash environment!"
cd $PWD

　　

 

打開軟件

 

 

 

 

 

 

 

sdk文件

 

 安裝的時候被解壓在 opt/ 文件夾

 

 

 

打開相機

設備列表會自動顯示當前枚舉到的設備。也可通過點擊 USB 接口處的刷新按鈕 ， 對設備列表中顯示的設備進行手動刷新，如圖 2-7 所示。 

 

 枚舉到設備后，雙擊連接設備，MVS 客戶端主界面如圖 2-8 所示。

 

 

 

 

 

其他說明

 

 

 

 

 

 

 

 

SDK開發

 

 

開發樣例 

 

 

 

 說明

工業相機Linux SDK使用說明。Build20180531
===========================================================================
版本號： 2.4.0.5

支持相機：GigE相機和U3V相機

支持系統：ubuntu 14.04(32和64位)、ubuntu 16.04(32和64位)、centos7(32和64位)、
		  redhat(64位)
===========================================================================

運行環境配置
===========================================================================
在編譯示例程序之前，確認LD_LIBRARY_PATH和MVCAM_COMMON_RUNENV兩個環境變量已經生效.
eg: echo $LD_LIBRARY_PATH
    輸出：/opt/MVS/lib/xxx:...
	
	echo $MVCAM_COMMON_RUNENV
	輸出：/opt/MVS/lib
如果當前環境不存在以上兩個環境變量或者變量中不包含/opt/MVS/lib相關值時，需要跳轉到安裝包所在路徑，並輸入：
	source ./set_env_path.sh
===========================================================================

程序演示
===========================================================================
Display：圖像顯示例程。
使用前請先安裝X11相關庫：sudo apt-get install libx11-dev.
創建的顯示窗口不支持拉伸。
1. 使用xlib庫來創建圖像窗口
2. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
3. 開始取流，調用顯示函數傳入窗口句柄
4. 輸入enter結束取流

===========================================================================
ForceIP：設置forceip
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄
2. 設置forceip
3. 輸入enter結束取流

===========================================================================
Grab_ImageCallback：回調方式抓取圖像
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置觸發模式為off
3. 開始取流
4. 若有圖像數據，ImageCallBackEx會被調用
5. 輸入enter結束取流

===========================================================================
GrabImage：主動方式抓取圖像
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置觸發模式為off
3. 開始取流，開線程用來獲取圖像數據
4. 若有圖像數據，MV_CC_GetOneFrameTimeout會返回MV_OK
5. 輸入enter結束取流

===========================================================================
GrabMultipleCamera：多相機取流
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置觸發模式為off
3. 開始取流，開線程用來獲取圖像數據
4. 若有圖像數據，MV_CC_GetOneFrameTimeout會返回MV_OK
5. 輸入enter結束取流

===========================================================================
ImageProcess：圖像處理(存圖和像素格式轉換)
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 開始取流，若有圖像數據，MV_CC_GetOneFrameTimeout會返回MV_OK
3. 選擇case 0、1或2來進行不同圖像處理方式
4. 輸入enter結束取流

===========================================================================
ReconnectDemo：重連示例
1. 開線程，用於重連相機，線程中有枚舉、創建句柄、打開相機、注冊異常回調功能
2. 若有相機異常斷線，則會重新枚舉相機並連接第0個相機，
3. 輸入enter結束程序

===========================================================================
SetIO：設置IO
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 獲取LineSelector，設置LineSelector
3. 獲取LineMode，設置LineMode
4. 輸入enter結束程序

===========================================================================
SetParam：設置參數
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置int型變量，獲取int型變量
3. 設置float型變量，獲取float型變量
4. 設置enum型變量，獲取enum型變量
5. 設置bool型變量，獲取bool型變量
6. 設置string型變量，獲取string型變量
7. 輸入enter結束程序

===========================================================================
Trigger_Image：觸發方式取流
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置觸發模式為on，設置觸發源為軟觸發
3. 開始取流，開線程用來發送觸發命令以及獲取圖像數據
4. 輸入enter結束取流

===========================================================================
Trigger_ImageCallback： 觸發回調方式取流
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 設置觸發模式為on，設置觸發源為軟觸發
3. 開始取流，開線程用來發送觸發命令
4. 若有圖像數據，ImageCallBackEx會被調用
5. 輸入enter結束取流

===========================================================================
ConnectSpecCamera: 無枚舉連接相機（相當於MVS中的遠程連接相機）
1. 填充相機ip、網卡ip
2. 創建句柄，連接相機
3. 開始取流

===========================================================================
Events: 使用相機事件
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 開啟Event
3. 注冊Event事件回調（可注冊單個、多個、全部事件）
4. 開啟取流，當事件來臨時會在回調中響應

===========================================================================
MultiCast: 組播取流
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 選擇control或monitor模式
3. 輸入組播組ip和端口
4. 開始取流(若是m端需c端開啟取流命令)

===========================================================================
ParametrizeCamera_FileAccess: 
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 開線程，使用FileAccess讀取相機配置文件
3. 開線程，使用FileAccess將配置文件寫入相機


===========================================================================
ParametrizeCamera_LoadAndSave:
需要確保代碼編輯器輸入的路徑為UTF-8編碼格式
1. 枚舉設備，選擇設備並創建句柄，打開設備
2. 將相機屬性導出到文件中
3. 從文件中導入相機屬性
 

　　

 

python開發樣例(1) 獲取原始視頻流-無法opencv顯示

 

 

參考其SDK提供的流程圖我們可以看出，相機控制分成枚舉、打開、參數設置、關閉，銷毀句柄五個步驟

 

 

python開發樣例(2) 獲取原始視頻流-opencv顯示

1設置相機輸出像素格式

鏈接相機-屬性樹-Image Format Control-pixel format - RGB8

 

 

2設置相機分辨率

鏈接相機-屬性樹-Image Format Control- width max   height max

 

 

保存

 

用戶設置保存-執行

 

 

 

斷開相機鏈接，不然占用導致后續無法程序連接

 

 

保險一點重新鏈接相機，查看默認參數是否為上次保存的。 

 

創建和執行代碼

 

 

# -- coding: utf-8 --

import sys
import threading
import os
import termios
import time
import cv2
import numpy as np
from ctypes import *

sys.path.append("../MvImport")
from MvCameraControl_class import *

g_bExit = False

img_w=1920
img_h=1080
img_c=3

# 顯示圖像
def image_show(image):
    image = cv2.resize(image, (600, 400), interpolation=cv2.INTER_AREA)
    cv2.imshow('test', image)
    k = cv2.waitKey(1) & 0xff




# 源程序-為線程定義一個函數
def work_thread(cam=0, pData=0, nDataSize=0):
	stFrameInfo = MV_FRAME_OUT_INFO_EX()
	memset(byref(stFrameInfo), 0, sizeof(stFrameInfo))
	while True:
		ret = cam.MV_CC_GetOneFrameTimeout(pData, nDataSize, stFrameInfo, 1000)
		if ret == 0:
			print ("get one frame: Width[%d], Height[%d], PixelType[0x%x], nFrameNum[%d]"  % (stFrameInfo.nWidth, stFrameInfo.nHeight, stFrameInfo.enPixelType,stFrameInfo.nFrameNum))
		else:
			print ("no data[0x%x]" % ret)
		if g_bExit == True:
				break

#opencv轉換顯示
def work_thread_rgb82bgr(cam=0, pData=0, nDataSize=0):
	stFrameInfo = MV_FRAME_OUT_INFO_EX()
	memset(byref(stFrameInfo), 0, sizeof(stFrameInfo))
	while True:
		ret = cam.MV_CC_GetOneFrameTimeout(pData, nDataSize, stFrameInfo, 1000)
		if ret == 0:
			print ("get one frame: Width[%d], Height[%d], PixelType[0x%x], nFrameNum[%d]"  % (stFrameInfo.nWidth, stFrameInfo.nHeight, stFrameInfo.enPixelType,stFrameInfo.nFrameNum))
			print('----', stFrameInfo.enPixelType)
			#if stFrameInfo.enPixelType=='PixelType_Gvsp_RGB8_Packed':
			temp = np.asarray(pData)
			temp = temp.reshape((img_h, img_w, img_c)) 
			temp = cv2.cvtColor(temp, cv2.COLOR_BGR2RGB)
			cv2.namedWindow("temp", cv2.WINDOW_NORMAL)
			cv2.imshow('temp',temp)
			cv2.waitKey(1)  
			#else:
				#print("圖像輸出格式不是BGR8,請先使用MVS軟件設置相機默認輸出圖像格式為BGR8....")
		else:
			print ("no data[0x%x]" % ret)
		if g_bExit == True:
			break








def press_any_key_exit():
	fd = sys.stdin.fileno()
	old_ttyinfo = termios.tcgetattr(fd)
	new_ttyinfo = old_ttyinfo[:]
	new_ttyinfo[3] &= ~termios.ICANON
	new_ttyinfo[3] &= ~termios.ECHO
	#sys.stdout.write(msg)
	#sys.stdout.flush()
	termios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, new_ttyinfo)
	try:
		os.read(fd, 7)
	except:
		pass
	finally:
		termios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, old_ttyinfo)
	
if __name__ == "__main__":

	SDKVersion = MvCamera.MV_CC_GetSDKVersion()
	print ("SDKVersion[0x%x]" % SDKVersion)

	deviceList = MV_CC_DEVICE_INFO_LIST()
	tlayerType = MV_GIGE_DEVICE | MV_USB_DEVICE
	
	# ch:枚舉設備 | en:Enum device
	ret = MvCamera.MV_CC_EnumDevices(tlayerType, deviceList)
	if ret != 0:
		print ("enum devices fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()

	if deviceList.nDeviceNum == 0:
		print ("find no device!")
		sys.exit()

	print ("Find %d devices!" % deviceList.nDeviceNum)

	for i in range(0, deviceList.nDeviceNum):
		mvcc_dev_info = cast(deviceList.pDeviceInfo[i], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents
		if mvcc_dev_info.nTLayerType == MV_GIGE_DEVICE:
			print ("\ngige device: [%d]" % i)
			strModeName = ""
			for per in mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chModelName:
				strModeName = strModeName + chr(per)
			print ("device model name: %s" % strModeName)

			nip1 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0xff000000) >> 24)
			nip2 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x00ff0000) >> 16)
			nip3 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x0000ff00) >> 8)
			nip4 = (mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x000000ff)
			print ("current ip: %d.%d.%d.%d\n" % (nip1, nip2, nip3, nip4))
		elif mvcc_dev_info.nTLayerType == MV_USB_DEVICE:
			print ("\nu3v device: [%d]" % i)
			strModeName = ""
			for per in mvcc_dev_info.SpecialInfo.stUsb3VInfo.chModelName:
				if per == 0:
					break
				strModeName = strModeName + chr(per)
			print ("device model name: %s" % strModeName)

			strSerialNumber = ""
			for per in mvcc_dev_info.SpecialInfo.stUsb3VInfo.chSerialNumber:
				if per == 0:
					break
				strSerialNumber = strSerialNumber + chr(per)
			print ("user serial number: %s" % strSerialNumber)

	if sys.version >= '3':
		nConnectionNum = input("please input the number of the device to connect:")
	else:
		nConnectionNum = raw_input("please input the number of the device to connect:")

	if int(nConnectionNum) >= deviceList.nDeviceNum:
		print ("intput error!")
		sys.exit()

	# ch:創建相機實例 | en:Creat Camera Object
	cam = MvCamera()
	
	# ch:選擇設備並創建句柄| en:Select device and create handle
	stDeviceList = cast(deviceList.pDeviceInfo[int(nConnectionNum)], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents

	ret = cam.MV_CC_CreateHandle(stDeviceList)
	if ret != 0:
		print ("create handle fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()

	# ch:打開設備 | en:Open device
	ret = cam.MV_CC_OpenDevice(MV_ACCESS_Exclusive, 0)
	if ret != 0:
		print ("open device fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()
	
	# ch:探測網絡最佳包大小(只對GigE相機有效) | en:Detection network optimal package size(It only works for the GigE camera)
	if stDeviceList.nTLayerType == MV_GIGE_DEVICE:
		nPacketSize = cam.MV_CC_GetOptimalPacketSize()
		if int(nPacketSize) > 0:
			ret = cam.MV_CC_SetIntValue("GevSCPSPacketSize",nPacketSize)
			if ret != 0:
				print ("Warning: Set Packet Size fail! ret[0x%x]" % ret)
		else:
			print ("Warning: Get Packet Size fail! ret[0x%x]" % nPacketSize)

	# ch:設置觸發模式為off | en:Set trigger mode as off
	ret = cam.MV_CC_SetEnumValue("TriggerMode", MV_TRIGGER_MODE_OFF)
	if ret != 0:
		print ("set trigger mode fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()

	# ch:獲取數據包大小 | en:Get payload size
	stParam =  MVCC_INTVALUE()
	memset(byref(stParam), 0, sizeof(MVCC_INTVALUE))
	
	ret = cam.MV_CC_GetIntValue("PayloadSize", stParam)
	if ret != 0:
		print ("get payload size fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()
	nPayloadSize = stParam.nCurValue

	# ch:開始取流 | en:Start grab image
	ret = cam.MV_CC_StartGrabbing()
	if ret != 0:
		print ("start grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()
    #將PayloadSize的uint數據轉為可供numpy處理的數據，后面就可以用numpy將其轉化為numpy數組格式。
	data_buf = (c_ubyte * nPayloadSize)()

	try:
		#有些代碼可能會在data_buf前面加上byteref，如果這樣做的話，就會將數據轉為浮點型，
		# 而opencv需要的是整型，會報錯，所以這里就不需要轉化了
		#hThreadHandle = threading.Thread(target=work_thread_rgb82bgr, args=(cam, byref(data_buf), nPayloadSize))
		hThreadHandle = threading.Thread(target=work_thread_rgb82bgr, args=(cam, data_buf, nPayloadSize))
		hThreadHandle.start()
		hThreadHandle.start()
	except:
		print ("error: unable to start thread")
		
	print ("press a key to stop grabbing.")
	press_any_key_exit()

	g_bExit = True
	hThreadHandle.join()

	# ch:停止取流 | en:Stop grab image
	ret = cam.MV_CC_StopGrabbing()
	if ret != 0:
		print ("stop grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)
		del data_buf
		sys.exit()

	# ch:關閉設備 | Close device
	ret = cam.MV_CC_CloseDevice()
	if ret != 0:
		print ("close deivce fail! ret[0x%x]" % ret)
		del data_buf
		sys.exit()

	# ch:銷毀句柄 | Destroy handle
	ret = cam.MV_CC_DestroyHandle()
	if ret != 0:
		print ("destroy handle fail! ret[0x%x]" % ret)
		del data_buf
		sys.exit()

	del data_buf

　　

注意

0 修改代碼中湘囧分辨率

img_w=1920
img_h=1080
img_c=3

　　

 

1 導入SDK路徑

因為需要用到SDK的接口函數，所以需要導入相應的庫，官方的路徑是這樣的，這是因為這個包在程序的同一個文件夾下，所以前面的都可以省略，但我們使用的時候，最好把它的絕對路徑給寫上，我的路徑是這樣的，可以參考

sys.path.append("../MvImport") #導入相應SDK的庫，實際安裝位置絕對路徑
#/opt/MVS/Samples/64/Python/MvImport

2 原始數據轉化成numpy

data_buf = (c_ubyte * nPayloadSize)()這一句話將PayloadSize的uint數據轉為可供numpy處理的數據，后面就可以用numpy將其轉化為numpy數組格式。

	# ch:開始取流 | en:Start grab image
	ret = cam.MV_CC_StartGrabbing()
	if ret != 0:
		print ("start grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)
		sys.exit()
    #將PayloadSize的uint數據轉為可供numpy處理的數據，后面就可以用numpy將其轉化為numpy數組格式。
	data_buf = (c_ubyte * nPayloadSize)()

3 線程調用

	try:
		#有些代碼可能會在data_buf前面加上byteref，如果這樣做的話，就會將數據轉為浮點型，
		# 而opencv需要的是整型，會報錯，所以這里就不需要轉化了
		#hThreadHandle = threading.Thread(target=work_thread_rgb82bgr, args=(cam, byref(data_buf), nPayloadSize))
		hThreadHandle = threading.Thread(target=work_thread_rgb82bgr, args=(cam, data_buf, nPayloadSize))
		hThreadHandle.start()