机器视觉学习笔记（2）——基于DirectShow的多摄像头视频采集

机器视觉学习笔记（2）——基于DirectShow的多摄像头视频采集

标签： 机器视觉

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1.为什么使用DirectShow

笔者使用的是两个USB摄像头，单摄像头视频采集使用OpenCV的VideoCapture类没有问题，但是双摄像头就有问题，一个正常，另外一个采集不到信息，显示一片灰色。网上有种解决方法是逆序打开摄像头，结果两个窗口是可以采集到视频信息，但是竟然是同一个摄像头的视频信息，无奈的只能使用DirectShow采集多摄像头视频信息。

先看看什么是DirectShow：

DirectShow 是 DirectX 的组件之一， DirectX 软件开发包是 Microsoft 提供的一套在 Windows平台上开发高性能图形、声音、输入、输出和网络游戏的编程接口。这其中，DirectShow提供了应用程序从适当的硬件中捕捉和预览音、视频的能力。数据源包括: VCR、 Camera、 TV Tuner、 Microphone 或其他的数据源。应用程序可以立刻显示捕捉的数据(预览)，或是保存到一个文件中。

摄像头采集信息常用的软件AMCap就是基于DirectShow SDK编写的。查阅一下官方文档，感觉好难的样子，难道要新学一门“快过时”的技术吗？幸好于仕琪老师写了一个CCameraDS类，可直接返回IplImage，使用方便。

2.在VS2010中配置DirectShow并采集双目摄像头视频

• 下载DirectShow相关文件，我已经共享在百度云盘，点击下载。解压以后copy到D:\opencv里（放在这里为了管理方便）
• 在解决资源管理器中的项目名称处右键\属性\配置属性\VC++目录，引用目录中添加DirectShow的include文件夹，我添加的是D:\opencv\DirectShow\Include
• 在引用目录下面有一个库目录，添加DirectShow的Lib文件夹，我添加的是D:\opencv\DirectShow\Lib;
• 下载CCameraDS类相关文件，点击下载。解压以后把CameraDS.h，CameraDS.cpp复制到已经配置好OpenCV库的工程中，并添加到工程中。在解决资源管理器中，头文件和源文件分别右键\添加\现有项，把CCameraDS的头文件和源文件添加进去
  
• main函数写入如下内容

    #include "stdafx.h"
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include "CameraDS.h"
    
    using namespace cv;  
    int main()  
    {  
    	int cam_count;
    	//仅仅获取摄像头数目
    	cam_count = CCameraDS::CameraCount();
    	printf("There are %d cameras.\n", cam_count);
    }

• 编译，error，一个一个解决

  • fatal error C1083: 无法打开包括文件:“dxtrans.h”: No such file or directory

  • 下载的DirectShow包里面没有该头文件，全盘搜索Windows也没有，后来发现使用该头文件的是qedit.h，估计这个文件有问题。直接在网上重新down了一个qedit.h（点击下载），替代了DirectShow自带的qedit.h，路径如下D:\opencv\DirectShow\Include\qedit.h。其它解决方法参考这里，也有效果

  • fatal error C1010:在查找预编译头时遇到意外的文件结尾。是否忘记了向源中添加“#include “StdAfx.h””?

  • 在CameraDS.cpp最上面一行添加#include "StdAfx.h"即可

• 运行，结果如下：
  
• 改写main函数，显示两个摄像头内容

int main()  
{  
	int cam_count;

	//仅仅获取摄像头数目
	cam_count = CCameraDS::CameraCount();
	printf("There are %d cameras.\n", cam_count);

	//获取所有摄像头的名称
	for(int i=0; i < cam_count; i++)
	{
		char camera_name[1024];  
		int retval = CCameraDS::CameraName(i, camera_name, sizeof(camera_name) );

		if(retval >0)
			printf("Camera #%d's Name is '%s'.\n", i, camera_name);
		else
			printf("Can not get Camera #%d's name.\n", i);
	}


	if(cam_count==0)
		return -1;

	CCameraDS camera1, camera2;

    //手动打开摄像头
// 	if(! camera1.OpenCamera(0, true)) //弹出属性选择窗口
// 			{
// 				fprintf(stderr, "Can not open camera1.\n");
// 				return -1;
// 			}
// 	if(! camera2.OpenCamera(1, true)) //弹出属性选择窗口
// 	{
// 		fprintf(stderr, "Can not open camera2.\n");
// 		return -1;
// 	}

    //自动打开摄像头
	if(! camera1.OpenCamera(0, false, 320, 240)) //不弹出属性选择窗口，用代码制定图像宽和高
	{
		fprintf(stderr, "Can not open camera1.\n");
		return -1;
	}

	if(! camera2.OpenCamera(1, false, 320, 240))//不弹出属性选择窗口，用代码制定图像宽和高
	{
		fprintf(stderr, "Can not open camera2.\n");
		return -1;
	}

	while(1)
	{
		//获取一帧
		IplImage *pFrame1 = camera1.QueryFrame();
		IplImage *pFrame2 = camera2.QueryFrame();

		//显示
		cvShowImage("camera1", pFrame1);
		cvShowImage("camera2", pFrame2);

		if (cvWaitKey(20) == 'q')
			break;
	}
	camera1.CloseCamera(); //可不调用此函数，CCameraDS析构时会自动关闭摄像头
	cvDestroyWindow("camera1");
	
 	camera2.CloseCamera();
	cvDestroyWindow("camera2");

	return 0;
}

运行结果如下：

3.总结

• 想要顺利的读取出双摄像头的视频，必须明确地知道自己的摄像头输出的压缩格式。比如我的双目是用一根USB读取两个摄像头的数据，双目同时工作只支持yuy2的320*240分辨率，或者mjpg的1280*720和640*360分辨率
• CCameraDS默认是yuy2格式，如果出现运行时错误八成是格式不匹配，可以下载AMCap软件自己尝试自己摄像头支持的压缩格式和分辨率
• 如果想要手动设置输出格式和分辨率，将手动打开摄像头的代码注释取消，再注释自动打开摄像头的代码
• 如果自动打开摄像头想要设置为mjpg格式，在OpenCamera函数中设置分辨率的语句后加上pmt->subtype = MEDIASUBTYPE_MJPG;
• CCameraDSAPI查询，点击转到