树莓派4b使用记录(一)：在树莓派4b使用python-opencv打开海康工业相机及遇到的问题与解决方法

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树莓派4b使用记录(一)：在树莓派4b使用python-opencv打开海康工业相机及遇到的问题与解决方法

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一、在树莓派上安装海康工业机器人的MVS软件（Linux版本）

海康工业机器人软件下载地址：[https://www.hikrobotics.com/cn/machinevision/service/download?module=0]，打开后如下图所示，找到所需要的的版本。

找到Linux下载安装包，我这里下载的是MVS V2.1.0(Linux)版本。

点击下载，开始下载安装包，下载完成将安装包移到u盘上，再插入到树莓派上（这里我用的VNC软件去操控树莓派）。新建了一个文件linux-mvs,将下载好后的安装包放入此文件夹下

将下载好的文件解压后得到下列文件，这其中，树莓派选择文件名中armfhf的两个文件，如果是linux-PC端可以选择x86_84,jetson选择aarch64,i386是32位的linux-PC.在linux安装MVS软件，有两种方式使用一种即可，这里我只介绍我使用的安装方法。
打开终端，通过cd 命令进入到当前文件夹，准备解压文件。

通过dpkg包安装
打开终端，通过cd 命令进入到当前文件夹，运行如下命令：sudo dpkg –i MVS-2.1.0_armhf_20201228.deb，此时将MVS软件安装在了/opt/MVS路径下：

到这一步，在树莓派上安装MVS就安装成功了！

二、使用python-Opencv打开海康工业相机

使用python程序打开海康工业相机，需要调用MVS软件中的.py文件，具体路径在在/opt/MVS/Samples/armhf/Python/MvImport，打开这个文件中的MvCameraControl_class.py文件，查看这个语句，MvCamCtrldll,这是打开工业相机的关键，是调用了动态链接库

这个语句它默认调用的是/opt/MVS/lib/armhf中的文件，实际程序运行中最大的问题也在这里，树莓派与Linux系统的调用不同之处也在这里，树莓派并不会自动添加MVS调用的动态链接路径，需要我们手动添加动态链接的路径。为了防止调用失败，出现文件无法查询 比如如下的错误：
OSError:libGCBase_gcc46_v3_0.so:cannot open shared object file:No such file or directory。
有则我们需要对树莓派的/etc/ld.so.conf.d 目录下的文件进行修改，添加我们想要路径。

可以新建文件，或者在已有的文件中，添加我们需要的路径即可。如图所示：

添加完成后，保存文件。在修改文件时或者查询文件时，若出现权限不够问题，利用“chmod 777 /文件名”命令去修改文件权限。即可改为权限为任何人，这样就可以任意修改文件了：

在保存完成后，打开终端，输入sudo ldconfig 命令，这样就完成配置了。
最后运行程序，可以看到成功打开了相机。

三、在jetson nano 下打开海康工业相机

在jetson nano 下打开此相机，安装MVS安装包顺序与在树莓派下安装的流程不变，但安装包变为安装sudo dpkg –i MVS-2.1.0_aarch64_20201228.deb。
程序中也要修改这条语句sys.path.append("/opt/MVS/Samples/armhf/Python/MvImport “)将其改为sys.path.append(”/opt/MVS/Samples/aarch/Python/MvImport ")(具体以实际文件名称为主!)
然后检查/etc/ld.so.conf.d 目录下的文件，是否有aarch64的相关文件，有则无需修改，没有则参照树莓派手动添加动态链接的路径的方法。
之后便可以运行程序了，若在运行程序中出现 Failed to load modile “Canberra-get-module”
解决方案：打开终端，输入sudo apt-get install libcanberra-gtk-module。相机打开运行如下：

程序主要代码如下：

import sys 
from ctypes import *
import os
import numpy as np
import time
#from Camera import Camera
#from FTPService import FTPService 
#from GPIO_set import GPIO_set
import cv2
#import configparser

sys.path.append("/opt/MVS/Samples/armhf/Python/MvImport") #打开MVS中的MvImport文件,对于不同系统打开的文件路径跟随实际文件路径变化即可
from MvCameraControl_class import * #调用了MvCameraControl_class.py文件


class HKCamera()：
    def __init__(self, CameraIdx=0, log_path=None):
        # enumerate all the camera devices
        deviceList = self.enum_devices()

        # generate a camera instance
        self.camera = self.open_camera(deviceList, CameraIdx, log_path)
        self.start_camera()

    def __del__(self):
        if self.camera is None:
            return

        # 停止取流
        ret = self.camera.MV_CC_StopGrabbing()
        if ret != 0:
            raise Exception("stop grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)

        # 关闭设备
        ret = self.camera.MV_CC_CloseDevice()
        if ret != 0:
            raise Exception("close deivce fail! ret[0x%x]" % ret)

        # 销毁句柄
        ret = self.camera.MV_CC_DestroyHandle()
        if ret != 0:
            raise Exception("destroy handle fail! ret[0x%x]" % ret)

    @staticmethod
    def enum_devices(device=0, device_way=False):
        """
        device = 0  枚举网口、USB口、未知设备、cameralink 设备
        device = 1 枚举GenTL设备
        """
        if device_way == False:
            if device == 0:
                cameraType = MV_GIGE_DEVICE | MV_USB_DEVICE | MV_UNKNOW_DEVICE | MV_1394_DEVICE | MV_CAMERALINK_DEVICE
                deviceList = MV_CC_DEVICE_INFO_LIST()
                # 枚举设备
                ret = MvCamera.MV_CC_EnumDevices(cameraType, deviceList)
                if ret != 0:
                    raise Exception("enum devices fail! ret[0x%x]" % ret)
                return deviceList
            else:
                pass
        elif device_way == True:
            pass

    def open_camera(self, deviceList, CameraIdx, log_path):
        # generate a camera instance
        camera = MvCamera()

        # 选择设备并创建句柄
        stDeviceList = cast(deviceList.pDeviceInfo[CameraIdx], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents
        if log_path is not None:
            ret = self.camera.MV_CC_SetSDKLogPath(log_path)
            if ret != 0:
                raise Exception("set Log path  fail! ret[0x%x]" % ret)

            # 创建句柄,生成日志
            ret = camera.MV_CC_CreateHandle(stDeviceList)
            if ret != 0:
                raise Exception("create handle fail! ret[0x%x]" % ret)
        else:
            # 创建句柄,不生成日志
            ret = camera.MV_CC_CreateHandleWithoutLog(stDeviceList)
            if ret != 0:
                raise Exception("create handle fail! ret[0x%x]" % ret)

        # 打开相机
        ret = camera.MV_CC_OpenDevice(MV_ACCESS_Exclusive, 0)
        if ret != 0:
            raise Exception("open device fail! ret[0x%x]" % ret)

        return camera

    def start_camera(self):
        stParam = MVCC_INTVALUE()
        memset(byref(stParam), 0, sizeof(MVCC_INTVALUE))

        ret = self.camera.MV_CC_GetIntValue("PayloadSize", stParam)
        if ret != 0:
            raise Exception("get payload size fail! ret[0x%x]" % ret)

        self.nDataSize = stParam.nCurValue
        self.pData = (c_ubyte * self.nDataSize)()
        self.stFrameInfo = MV_FRAME_OUT_INFO_EX()
        memset(byref(self.stFrameInfo), 0, sizeof(self.stFrameInfo))

        self.camera.MV_CC_StartGrabbing()

    def get_Value(self, param_type, node_name):
        """
        :param cam:            相机实例
        :param_type:           获取节点值得类型
        :param node_name:      节点名 可选 int 、float 、enum 、bool 、string 型节点
        :return:               节点值
        """
        if param_type == "int_value":
            stParam = MVCC_INTVALUE_EX()
            memset(byref(stParam), 0, sizeof(MVCC_INTVALUE_EX))
            ret = self.camera.MV_CC_GetIntValueEx(node_name, stParam)
            if ret != 0:
                raise Exception("获取 int 型数据 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))
            return stParam.nCurValue

        elif param_type == "float_value":
            stFloatValue = MVCC_FLOATVALUE()
            memset(byref(stFloatValue), 0, sizeof(MVCC_FLOATVALUE))
            ret = self.camera.MV_CC_GetFloatValue(node_name, stFloatValue)
            if ret != 0:
                raise Exception("获取 float 型数据 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))
            return stFloatValue.fCurValue

        elif param_type == "enum_value":
            stEnumValue = MVCC_ENUMVALUE()
            memset(byref(stEnumValue), 0, sizeof(MVCC_ENUMVALUE))
            ret = self.camera.MV_CC_GetEnumValue(node_name, stEnumValue)
            if ret != 0:
                raise Exception("获取 enum 型数据 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))
            return stEnumValue.nCurValue

        elif param_type == "bool_value":
            stBool = c_bool(False)
            ret = self.camera.MV_CC_GetBoolValue(node_name, stBool)
            if ret != 0:
                raise Exception("获取 bool 型数据 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))
            return stBool.value

        elif param_type == "string_value":
            stStringValue = MVCC_STRINGVALUE()
            memset(byref(stStringValue), 0, sizeof(MVCC_STRINGVALUE))
            ret = self.camera.MV_CC_GetStringValue(node_name, stStringValue)
            if ret != 0:
                raise Exception("获取 string 型数据 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))
            return stStringValue.chCurValue

        else:
            return None

    def set_Value(self, param_type, node_name, node_value):
        """
        :param cam:               相机实例
        :param param_type:        需要设置的节点值得类型
            int:
            float:
            enum:     参考于客户端中该选项的 Enum Entry Value 值即可
            bool:     对应 0 为关，1 为开
            string:   输入值为数字或者英文字符，不能为汉字
        :param node_name:         需要设置的节点名
        :param node_value:        设置给节点的值
        :return:
        """
        if param_type == "int_value":
            ret = self.camera.MV_CC_SetIntValueEx(node_name, int(node_value))
            if ret != 0:
                raise Exception("设置 int 型数据节点 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))

        elif param_type == "float_value":
            ret = self.camera.MV_CC_SetFloatValue(node_name, float(node_value))
            if ret != 0:
                raise Exception("设置 float 型数据节点 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))

        elif param_type == "enum_value":
            ret = self.camera.MV_CC_SetEnumValue(node_name, node_value)
            if ret != 0:
                raise Exception("设置 enum 型数据节点 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))

        elif param_type == "bool_value":
            ret = self.camera.MV_CC_SetBoolValue(node_name, node_value)
            if ret != 0:
                raise Exception("设置 bool 型数据节点 %s 失败 ！ 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))

        elif param_type == "string_value":
            ret = self.camera.MV_CC_SetStringValue(node_name, str(node_value))
            if ret != 0:
                raise Exception("设置 string 型数据节点 %s 失败 ! 报错码 ret[0x%x]" % (node_name, ret))

    def set_exposure_time(self, exp_time):
        self.set_Value(param_type="float_value", node_name="ExposureTime", node_value=exp_time)

    def get_exposure_time(self):
        return self.get_Value(param_type="float_value", node_name="ExposureTime")

    def get_image(self, width=None):
        """
        :param cam:     相机实例
        :active_way:主动取流方式的不同方法 分别是（getImagebuffer）（getoneframetimeout）
        :return:
        """
        ret = self.camera.MV_CC_GetOneFrameTimeout(self.pData, self.nDataSize, self.stFrameInfo, 1000)
        if ret == 0:
            image = np.asarray(self.pData).reshape((self.stFrameInfo.nHeight, self.stFrameInfo.nWidth))
            if width is not None:
                image = cv2.resize(image, (width, int(self.stFrameInfo.nHeight * width / self.stFrameInfo.nWidth)))
                pass
            return image
        else:
            return None

    def show_runtime_info(self, image):
        exp_time = self.get_exposure_time()
        cv2.putText(image, ("exposure time = %1.1fms" % (exp_time * 0.001)), (20, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, 255, 1)

if __name__ == '__main__':
   
    camera = HKCamera()
    try:
        
        while True:
         image = camera.get_image(width=800)
         if image is not None:
             camera.show_runtime_info(image)
             cv2.imshow("", image)
         key = cv2.waitKey(50) & 0xFF
         if key == ord('e') or key == ord('E'):
             cv2.destroyAllWindows()
             break
    except Exception as e:
        print(e)

参考大神文章：

linux下添加动态链接库路径的方法：https://www.cnblogs.com/ostin/p/9193029.html。
海康Camera MVS Linux SDK二次开发封装ROS packge过程记录（c++）：https://blog.csdn.net/weixin_41965898/article/details/116801491。
python调用海康工业相机并用opencv显示（整体实现，在windows下）：https://blog.csdn.net/qq_39570716/article/details/114066097?spm=1001.2014.3001.5501。