海康机器人：工业相机SDK二次开发

介绍

海康机器人官网链接：海康机器人-让机器更智能，让智能更普惠
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本人使用的是一款USB接口的M12工业相机

功能特性

• 支持自动或手动调节增益、曝光时间、白平衡、Gamma、LUT校正等

• 彩色相机植入优异的图像插值算法，更好的颜色还原

• 通过USB3.0接口供电并传输数据

• 兼容USB3 Vision协议和GenlCam标准，可接入第三方软件平台

订货型号

MV-CB060-10UC-S

外形尺寸

 产品参数

型号	型号	MV-CB060-10UC-S
	名称	600万像素USB 3.0板级相机，IMX178, 彩色, M12口, V4
性能	传感器类型	CMOS，卷帘快门
	传感器型号	IMX178
	像元尺寸	2.4 µm×2.4 µm
	靶面尺寸	1/1.8"
	分辨率	3072 × 2048
	最大帧率	60.9 fps @ 3072 × 2048 Bayer RG 8
	动态范围	66 dB
	信噪比	41.5 dB
	增益	0 dB ~ 24 dB
	曝光时间	8 μs ~ 1 sec
	快门模式	支持自动曝光、手动曝光、一键曝光以及 Global Reset、 Trigger Rolling
	黑白/彩色	彩色
	像素格式	Mono 8/10/12 Bayer RG 8/10/10Packed/12/12Packed YUV422Packed， YUV422_YUYV_Packed RGB 8，BGR 8
	Binning	支持1 × 1，2 × 2
	下采样	支持1 × 1，2 × 2，4 × 4
	镜像	支持水平镜像、垂直镜像
电气特性	数据接口	USB 3.0
	数字I/O	2路双向可配置非隔离IO（Line2，Line5）
	供电	支持USB 3.0供电
	典型功耗	1.8 W@5 VDC
结构	镜头接口	M12-Mount
	外形尺寸	35 mm × 35 mm × 8.6 mm
	重量	约 43.5 g
	温度	工作温度0~50℃，储藏温度-30~70℃
	湿度	20%~80%RH无冷凝
一般规范	软件	MVS或者兼容USB3 Vision协议的第三方软件
	操作系统	Windows XP/7/10/11 32/64bits，Linux 32/64bits
	协议/标准	USB3 Vision，GenlCam
	认证	CE，RoHS，KC

软件安装步骤

SDK安装

服务支持”>“下载中心”>“机器视觉”中下载MVS客户端安装包及SDK开发包。

Ubuntu18.04系统安装

下载安装压缩包，并解压

查看README如下

说明：

树莓派 选armhf架构，jetson 选aarch64，pc 机选x86_64，i386是32位pc。

armhf和aarch64区别就是armhf是armv7架构，如树莓派。aarch64是armv8架构，如jetson nano。

arm-none只有Samples，没有编译好的bin，也没有dpkg包，海康也没有提供源码，所以用不上。
 

实际安装：

方法1：

根据自己的系统选择解压相应的压缩包，打开INSTALL查看安装步骤

方法2：

或者使用deb的方式安装，方便卸载。tar和deb安装都可以

sudo dpkg -i MVS-2.1.2_x86_64_20221208.deb
# 删除用以下命令
sudo dpkg -r mvs

如下图所示：

编译demo1

source ~/.bashrc
cd /opt/MVS/Samples/64/GrabImage
make
./GrabImage

python+opencv：二次开发SDK

项目目录结构

其中MVImport从安装目录中拷贝，如下图所示，GrabImage_opencv.py：自定义代码（基于python+OpenCV实现取流，显示、保存视频等），util用于放入自定义的其他功能性脚本

相机控制步骤

相机控制分成枚举、打开、参数设置、关闭，销毁句柄五个步骤

主代码GrabImage_opencv.py

# -- coding: utf-8 --
"""
2023.03.14
author:alian
function  海康威视摄像头取流
总结海康相机的取流步骤如下：
1 枚举
2 打开
3 参数设置
4 取流
5 关闭
6 销毁句柄
"""
import sys
import threading
import os
import termios
import time
import cv2
import numpy as np
from ctypes import *sys.path.append("/opt/MVS/Samples/64/Python/MvImport")  # 导入相应SDK的库，实际安装位置绝对路径
from MvImport.MvCameraControl_class import *def creat_video():  # 创建视频time_stamp = time.time()video_name = time.strftime("%Y%m%d%H%M%S", time.localtime(time_stamp))writer = cv2.VideoWriter("%s.mp4" % video_name, cv2.VideoWriter_fourcc(*"mp4v"), 30, (img_w, img_h))return writer,time_stamp# opencv转换显示
def work_thread_opencv(cam=0, pData=0, nDataSize=0,video_length=None):img_w = 1920img_h = 1080stFrameInfo = MV_FRAME_OUT_INFO_EX()memset(byref(stFrameInfo), 0, sizeof(stFrameInfo))# 定义视频对象输出，自定义一段时间后新建视频文件，时间间隔设置为video_lengthwriter, time_stamp = creat_video()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(time.time()-time_stamp)# 设置视频采集时长不大于video_length（以小时为单位）if video_length!=None and time.time()-time_stamp > video_length*3600:writer.release()writer, time_stamp = creat_video()# 设置相机输出像素格式，用OpenCV显示和保存视频数据img = np.asarray(pData)  # 读取帧img = img.reshape(stFrameInfo.nHeight, stFrameInfo.nWidth, -1)img = cv2.resize(img,(img_w,img_h))img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)import tkinter as tk  # 获取屏幕尺寸，用于随屏幕分辨率自适应显示root = tk.Tk()width = root.winfo_screenwidth()height = root.winfo_screenheight()root.destroy()cv2.imshow('View', cv2.resize(img, (width, height)))writer.write(img)  # 写入视频数据# 按Q退出if cv2.waitKey(24) & 0xFF == ord('q'):breakelse:print("no data[0x%x]" % ret)cv2.destroyAllWindows()  # 释放所有显示图像窗口sys.exit()def press_any_key_exit():  # 任意按键退出程序fd = sys.stdin.fileno()old_ttyinfo = termios.tcgetattr(fd)new_ttyinfo = old_ttyinfo[:]new_ttyinfo[3] &= ~termios.ICANONnew_ttyinfo[3] &= ~termios.ECHOtermios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, new_ttyinfo)try:os.read(fd, 7)except:passfinally:termios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, old_ttyinfo)if __name__ == "__main__":deviceList = MV_CC_DEVICE_INFO_LIST()tlayerType = MV_GIGE_DEVICE | MV_USB_DEVICE# 1 枚举设备 | en:Enum deviceret = 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)nConnectionNum = 0# 2 打开# 2.1 创建相机实例 | en:Creat Camera Objectcam = MvCamera()# ch:选择设备并创建句柄| en:Select device and create handlestDeviceList = cast(deviceList.pDeviceInfo[int(nConnectionNum)], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contentsret = cam.MV_CC_CreateHandle(stDeviceList)if ret != 0:print("create handle fail! ret[0x%x]" % ret)sys.exit()# 2.2 打开设备 | en:Open deviceret = cam.MV_CC_OpenDevice(MV_ACCESS_Exclusive, 0)if ret != 0:print("open device fail! ret[0x%x]" % ret)sys.exit()# 3 参数设置# 3.1 设置触发模式为off | en:Set trigger mode as offret = cam.MV_CC_SetEnumValue("TriggerMode", MV_TRIGGER_MODE_OFF)if ret != 0:print("set trigger mode fail! ret[0x%x]" % ret)sys.exit()# 3.2 获取数据包大小 | en:Get payload sizestParam = 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# 4 开始取流 | en:Start grab imageret = cam.MV_CC_StartGrabbing()if ret != 0:print("start grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)sys.exit()# 将PayloadSize的uint数据转为可供numpy处理的数据，后面就可以用numpy将其转化为numpy数组格式。data_buf = (c_ubyte * nPayloadSize)()try:hThreadHandle = threading.Thread(target=work_thread_opencv, args=(cam, data_buf, nPayloadSize))hThreadHandle.start()hThreadHandle.join()except:print("error: unable to start thread")# 5 关闭# 5.1 停止取流 | en:Stop grab imageret = cam.MV_CC_StopGrabbing()if ret != 0:print("stop grabbing fail! ret[0x%x]" % ret)del data_bufsys.exit()# 5.2 关闭设备 | Close deviceret = cam.MV_CC_CloseDevice()if ret != 0:print("close deivce fail! ret[0x%x]" % ret)del data_bufsys.exit()# 6 销毁句柄 | Destroy handleret = cam.MV_CC_DestroyHandle()if ret != 0:print("destroy handle fail! ret[0x%x]" % ret)del data_bufsys.exit()del data_buf