案例分享：Qt内窥镜相机录像程序(打开摄像头、支持多种摄像头、分辨率调整

丁忠运

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需求

  嵌入式window ce设备上的内窥镜相机程序。
  打开摄像头，兼容多种摄像头，摄像头分辨率切换(摄像头管理)。
  对图像进行翻转、旋转、亮度调整(图像基本算法管理)
  对调整后的图像进行拍照、延时拍照。
  对调整后的图像进行录像(编码录制)。
  对照片和录像进行回看(图片浏览器、视频播放器）
  长时间运行稳定。

Demo

  

  

  

  

  

  

  

体验下载地址

  CSDN：https://download.csdn.net/download/qq21497936/12827160
  QQ群：1047134658（点击“文件”搜索“camera”，群内与博文同步更新）

原理

  使用ffmpeg处理摄像头、使用OpenCV处理录像和播放；

v1.5.0功能

• 打开摄像头，兼容多种摄像头，摄像头分辨率切换(摄像头管理)。
  
• 对图像进行翻转、旋转、亮度调整(图像基本算法管理)
  
• 对调整后的图像进行拍照、延时拍照。
  
• 对调整后的图像进行录像(编码录制)。
  
• 对照片和录像进行回看(图片浏览器、视频播放器）
  

Demo核心代码

FfmpegCameraManager.h：摄像头管理类

1. #ifndef FFMPEGCAMERAMANAGER_H
2. #define FFMPEGCAMERAMANAGER_H
4. /************************************************************\
5. * 控件名称： FfmpegCameraManager, ffmpeg管理类（用于摄像头操作）
6. * 控件描述：
7. *          1.打开摄像头
8. *          2.支持动态切换分辨率
9. * 作者：红模仿    联系方式：QQ21497936
10. * 博客地址：https://blog.csdn.net/qq21497936
11. *       日期                版本               描述
12. *    2018年09年14日     v1.0.0         ffmpeg模块封装空类
13. *    2020年09年05日     v1.1.0         ffmpeg打开摄像头，支持的动态分辨率切换
14. *    2020年09年08日     v1.2.0         兼容各种摄像头，解决内存溢出bug，对最高帧率做了支持范围内的限制
15. *                                     限制帧率一般为25fps(除非最大小于25fps或者最小大于25fps)
16. \************************************************************/
18. #include <QObject>
19. #include <QString>
20. #include <QDebug>
21. #include <QTimer>
22. #include <QThread>
23. #include <QImage>
24. #include <QProcess>
25. #include <QMessageBox>
26. #include <QDateTime>
28. extern "C" {
29.     #include "libavcodec/avcodec.h"
30.     #include "libavformat/avformat.h"
31.     #include "libswscale/swscale.h"
32.     #include "libavdevice/avdevice.h"
33.     #include "libavformat/version.h"
34.     #include "libavutil/time.h"
35.     #include "libavutil/mathematics.h"
36.     #include "libavformat/avformat.h"
37.     #include "libswscale/swscale.h"
38.     #include "libswresample/swresample.h"
39.     #include "errno.h"
40.     #include "error.h"
41. }
43. #define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("hh:mm:ss:zzz")
45. class FfmpegCameraManager : public QObject
46. {
47.     Q_OBJECT
48. public:
50. public:
51.     explicit FfmpegCameraManager(QObject *parent = nullptr);
53. signals:
54.     void signal_captureOneFrame(QImage image);
56. public:
57.     static QString getAvcodecConfiguration();
59. public:
60.     bool init();
61.     bool openUsbCamera();
62.     QString getUsbCameraName();
63.     QList<QString> getUsbCameraInfo();
64.     int getCurrentFps();
65.     int getCurrentSizeFpsIndex();
67.     QList<QSize> getListSize() const;
69. public slots:
70.     void slot_start();
71.     void slot_stop();
72.     void slot_setSizeFps(int index);
74. protected slots:
75.     void slot_captureOneFrame();
77. signals:
79. public slots:
82. private:
83.     static bool _init;
85.     AVFormatContext *_pAVFormatContext;         // 全局上下文
86.     AVInputFormat *_pAVInputFormat;
87.     AVDictionary* _pAVDictionary;               // 打开编码器的配置
89.     AVCodecContext *_pAVCodecContextForAudio;   // 音频解码器上下文
90.     AVCodecContext *_pAVCodecContextForVideo;   // 视频解码器上下文（不带音频）
92.     AVCodec * _pAVCodecForAudio;                // 音频解码器
93.     AVCodec * _pAVCodecForVideo;                // 视频解码器（不带音频）
95.     int _streamIndexForAudio;                   // 音频流序号
96.     int _streamIndexForVideo;                   // 视频流序号
98.     SwrContext *_pSwrContextForAudio;           // 音频转换上下文
100.     bool _running;
101.     bool _first;
102.     bool _opened;
103.     uint8_t *_pOutBuffer;
105.     AVFrame * _pFrame;
106.     AVFrame * _pFrameRGB;
107.     AVPacket *_pAVPacket;
108.     SwsContext *_pSwsContext;
110.     int _videoIndex;
112.     QString _cameraDescription;
114.     QList<QSize> _listSize;
115.     QList<int> _listFps;
116.     QList<QString> _listSizeFpsInfo;
117.     int _currentSizeFpsIndex;
118. };
120. #endif // FfmpegCameraManager_H

复制代码

OpenCVManager.h：录像与播放视频类

1. #ifndef OPENCVMANAGER_H
2. #define OPENCVMANAGER_H
4. /************************************************************\
5. * 控件名称： OpenCVManager，OpenCV管理类
6. * 控件描述：
7. *          1.OpenCV操作支持
8. *          2.支持录像(.avi格式)
9. * 作者：红模仿    联系方式：QQ21497936
10. * 博客地址：https://blog.csdn.net/qq21497936
11. *       日期             版本               描述
12. *   2019年11月09日      v1.0.0   opencv拍照和录像Demo
13. *   2020年09月07日      v1.1.0   增加了单纯录像的接口
14. \************************************************************/
16. #include <QObject>
17. #include <QImage>
18. #include <QDateTime>
19. #include <QTimer>
20. // opencv
21. #include "opencv/highgui.h"
22. #include "opencv/cxcore.h"
23. #include "opencv2/core/core.hpp"
24. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
25. #include "opencv2/opencv.hpp"
27. class OpenCVManager : public QObject
28. {
29.     Q_OBJECT
30. public:
31.     explicit OpenCVManager(QObject *parent = nullptr);
32.     ~OpenCVManager();
34. public:
35.     QString getWindowTitle() const;
36.     double getBrightness();
37.     double getContrast() const;
38.     double getSaturation() const;
39.     double getHue() const;
40.     double getGain() const;
41.     bool getShowProperty() const;
42.     double getExposure() const;
43.     int getRotate() const;
44.     bool getMirror() const;
46. public:
47.     void setBrightness(double value);
48.     void setContrast(double value);
49.     void setSaturation(double value);
50.     void setHue(double value);
51.     void setGain(double value);
52.     void setShowProperty(bool value);
53.     void setExposure(double value);
54.     void setRotate(int rotate);
55.     void setMirror(bool mirror);
58. signals:
59.     void signal_captureOneFrame(cv::Mat mat);   // 接收图像后抛出信号
61. public:
62.     bool startCapture(int usb, int width = 1280, int height = 720);
63.                                         // 打开摄像头, 0...
64.     bool startCapture(QString url, int width = 1280, int height = 720);
65.                                         // 打开摄像头, 网络摄像头地址
66.     bool stopCapture();                 // 关闭摄像头
67.     void startRecord(QString filePath); // 开始录像（使用的是opencv打开的摄像头）
68.     void stopRecord();                  // 停止录像（使用的是opencv打开的摄像头）
70. public slots:
71.     void slot_inputRecordImage(QImage image);
72.     void slot_stopRecordFormOut();
74. public:     // 单独的一块业务，使用的是开始录像后，从类外面输入QImage进行录像
75.     void startRecordFromOut(QString filePath, int fps);
76.     void inputRecordImage(QImage image);
77.     void stopRecordFormOut();
79. public slots:
80.     bool start();                       // 开启线程
81.     bool stop();                        // 关闭线程
83. protected slots:
84.     void slot_captrueFrame();           // 消息循环获取图像
85.     void slot_stopCapture();            // 当正在采集中时(>>时)，关闭摄像头会导致程序崩溃，所以采集与停止放一个线程中(消息循环)
87. protected slots:
88.     void slot_startRecord(QString filePath);        // 录像（使用的是opencv打开的摄像头）
89.     void slot_stopRecord();                         // 停止录屏（使用的是opencv打开的摄像头）
91. public:
92.     static QImage cvMat2QImage(const cv::Mat &mat);
93.     static cv::Mat image2Mat(QImage image);    // Qimage 转 cv::Mat
94.     static QImage mat2Image(cv::Mat mat);      // cv::Mat 转 QImage
96. private:
97.     cv::VideoCapture *_pVideoCapture;   // 摄像头实例
98.     cv::VideoWriter *_pVideoWrite;      // 录像实例
99.     QString _recordFilePath;            // 录制文件路径
101.     bool _running;                      // 线程是否运行
102.     bool _showProperty;                 // 是否显示属性参数
103.     double _brightness;                 // 亮度
104.     double _contrast;                   // 对比度
105.     double _saturation;                 // 饱和度
106.     double _hue;                        // 色调
107.     double _gain;                       // 增益
108.     double _exposure;                   // 曝光度
110.     int _width;                         // 宽度
111.     int _height;                        // 高度
112.     bool _recording;                    // 标志是否正在录像
113.     bool _startRecording;
115.     int _rotate;                        // 旋转度数
116.     bool _mirror;                       // 是否翻转
117.     int _fps;                           // 帧率
118.     int _index;                         // 帧序号
120. private:
121.     cv::VideoWriter *_pVideoWriteForOut; // 录像实例（从外部输入图像，非从opencv打开摄像头）
122.     QString _recordFilePathForOut;       // 录像文件路径（从外部输入图像，非从opencv打开摄像头）
124. private:
125.     QString _windowTitle;
127. };
129. #endif // OPENCVMANAGER_H

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