Qt/C++ 海康SDK开发示例Demo

news2024/11/24 8:48:22

*** 工业相机在机器视觉中起到关键作用，本文基于海康 SDK 详细解读了设备连接与控制的各个步骤。内容涵盖设备枚举、句柄创建、图像采集回调以及设备异常处理，帮助开发者快速理解如何通过代码控制相机，实时采集并处理图像数据。***
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

1. 搜索并枚举相机设备

这个部分主要是枚举所有连接的相机设备，并在界面上显示设备的序列号，供用户选择。

void MainWindow::on_btnSeachCamera_clicked() {
    ui->listWidget->clear();  // 清空当前相机列表
    int nRet = MV_OK;
    bool isGige = ui->radioGIGE->isChecked();  // 判断选择的是 GIGE 还是 USB 连接

    // 枚举相机
    if (isGige) {
        nRet = MV_CC_EnumDevices(MV_GIGE_DEVICE, &cameraList);
        if (nRet != MV_OK) {
            setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到可用网口相机, 错误码: %1").arg(nRet));
        }
    } else {
        nRet = MV_CC_EnumDevices(MV_USB_DEVICE, &cameraList);
        if (nRet != MV_OK) {
            setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到可用 USB 相机, 错误码: %1").arg(nRet));
            return;
        }
    }

    // 如果没有找到相机，返回提示
    if (cameraList.nDeviceNum == 0) {
        setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到任何可用相机"));
        return;
    }

    // 将找到的相机序列号添加到 UI 列表中
    for (int i = 0; i < cameraList.nDeviceNum; i++) {
        const char *serial = isGige
                             ? reinterpret_cast<char *>(cameraList.pDeviceInfo[i]->SpecialInfo.stGigEInfo.chSerialNumber)
                             : reinterpret_cast<char *>(cameraList.pDeviceInfo[i]->SpecialInfo.stUsb3VInfo.chSerialNumber);
        ui->listWidget->addItem(serial);
    }
}

主要功能：枚举设备，根据用户选择的接口类型（GIGE或USB），调用 MV_CC_EnumDevices 获取连接到计算机的相机列表。
UI 更新：将所有找到的设备序列号添加到列表控件中供用户选择。

2. 创建设备句柄并连接设备

用户在选择相机并点击“连接”按钮后，程序会为选定的相机创建句柄，并尝试连接设备。

void MainWindow::on_btnconnect_clicked() {
    MV_CC_DEVICE_INFO cameraInfo;
    int nRet = MV_OK;
    unsigned int i = 0;  // 假设选择了第一个相机

    // 创建设备句柄
    memcpy(&cameraInfo, cameraList.pDeviceInfo[i], sizeof(MV_CC_DEVICE_INFO));
    nRet = MV_CC_CreateHandle(&m_handle, &cameraInfo);
    if (nRet != MV_OK) {
        setLastErrorMsg(tc("C12: 相机 #%1 初始化失败, 错误码: %2").arg(i).arg(nRet));
        return;
    }

    // 打开设备
    nRet = MV_CC_OpenDevice(m_handle, MV_ACCESS_Exclusive);
    if (nRet != MV_OK) {
        setLastErrorMsg(tc("C14: 相机 #%1 打开失败, 错误码: %2").arg(i).arg(nRet));
        return;
    }

    m_fram = (cameraInfo.nTLayerType == MV_GIGE_DEVICE) ? 0 : -1;
}

创建句柄：MV_CC_CreateHandle 函数使用选中的设备信息 cameraInfo 创建相机句柄 m_handle。
打开设备：通过 MV_CC_OpenDevice 打开相机，并指定独占模式（MV_ACCESS_Exclusive），避免其他进程访问该设备。
帧计数初始化：如果是网口设备（GIGE），初始化帧计数器 m_fram 为 0；否则设为 -1，表示未初始化。

3. 设置相机触发模式

用户可以通过界面选择不同的触发模式，包括连续采集、软件触发和硬件触发。相机的触发模式会影响图像采集的方式。

void MainWindow::on_comboBox_activated(int index) {
    ui->btn_Grab->setVisible(index == OpenSoftWare);  // 仅在软件触发模式下显示抓拍按钮
    int nRet = MV_OK;

    // 设置触发模式
    switch (index) {
        case OpenContinue:  // 连续采集模式
            nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 0);
            break;
        case OpenSoftWare:  // 软件触发模式
            nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 1);
            if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 7);  // 设置触发源为软件
            break;
        case OpenHardWare:  // 硬件触发模式
            nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 1);
            if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 0);  // 触发源为硬件
            if (nRet != MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 1);
            if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerActivation", 0);  // 触发激活为上升沿
            break;
    }

    if (nRet != MV_OK) {
        setLastErrorMsg(tc("C24: 设置触发模式失败, 错误码: %1").arg(nRet));
    }
}

连续采集：设置触发模式为 0（关闭触发模式），相机会自动连续采集图像。
软件触发：设置触发模式为 1，并将触发源设置为软件触发源（值为 7），之后可以通过代码发送触发命令来抓取图像。
硬件触发：设置触发模式为 1，触发源为硬件触发通道 0 或 1（如硬件引脚输入触发信号）。

4. 图像采集回调函数 - `ImageCallBack`

每当相机采集到一帧图像时，都会触发 ImageCallBack 回调函数。该函数负责将图像数据转换为 Halcon 格式并显示在 UI 界面中。

void ImageCallBack(unsigned char *pData, MV_FRAME_OUT_INFO_EX *pFrameInfo, void *pUser) {
    clock_t EnterTime = clock();
    MainWindow *camera = static_cast<MainWindow *>(pUser);

    // 更新相机图像参数信息到 UI 显示
    camera->ui->lab_W->setText(QString::number(pFrameInfo->nWidth));
    camera->ui->lab_H->setText(QString::number(pFrameInfo->nHeight));
    camera->ui->lab_P->setText(QString::number(pFrameInfo->nFrameNum));
    camera->ui->lab_tri->setText(QString::number(pFrameInfo->nTriggerIndex));

    try {
        HalconCpp::HObject ho_Image;
        int ImageWidth = pFrameInfo->nWidth;
        int ImageHeight = pFrameInfo->nHeight;

        // 根据像素格式生成 Halcon 图像对象
        switch (pFrameInfo->enPixelType) {
            case PixelType_Gvsp_Mono8:
                HalconCpp::GenImage1(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight, reinterpret_cast<Hlong>(pData));
                break;
            case PixelType_Gvsp_RGB8_Packed:
                HalconCpp::GenImageInterleaved(&ho_Image, reinterpret_cast<Hlong>(pData), "rgb",
                                               ImageWidth, ImageHeight, -1, "byte", 0, 0, 0, 0, -1, 0);
                break;
            case PixelType_Gvsp_BayerRG8:
                HalconCpp::GenImage1(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight, reinterpret_cast<Hlong>(pData));
                HalconCpp::CfaToRgb(ho_Image, &ho_Image, "bayer_rg", "bilinear");
                break;
            default:
                HalconCpp::GenImageConst(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight);
                break;
        }

        // 显示图像
        camera->detect(ho_Image);

    } catch (const HalconCpp::HException &) {
        camera->setLastErrorMsg(tc("C25: 相机图像数据格式转换失败"));
    }
}

图像数据转换：根据 pFrameInfo->enPixelType 中的像素类型，调用 Halcon 库的不同函数将图像数据 pData 转换

为 Halcon 图像对象 ho_Image。

图像显示：调用 camera->detect(ho_Image); 将转换后的图像显示在 UI 窗口中。
异常处理：若图像数据转换失败，则会记录错误信息。

5. 异常处理回调函数 - `ExceptionCallBack`

当设备连接断开或发生其他异常情况时，SDK 会调用该异常回调函数。我们可以在此函数中记录并显示错误信息，提示用户相机状态异常。

void ExceptionCallBack(unsigned int nMsgType, void *pUser) {
    if (nMsgType == MV_EXCEPTION_DEV_DISCONNECT) {
        MainWindow *camera = static_cast<MainWindow *>(pUser);
        camera->setLastErrorMsg(tc("C26: 相机连接断开"));
    }
}