海康威视GigE工业相机的python调用demo

下载安装MVS

首先在海康机器人官网 海康机器人-机器视觉-下载中心 下载安装MVS，不同的版本，调用会有区别，本文基于这个版本：

默认路径安装完成后，在路径C:\Program Files (x86)\MVS\Development\Samples\Python\BasicDemo下的BasicDemo.py中，海康威视官方提供了基本的调用方法，本文也是基于这个修改的。

BasicDemo.py提供了通过枚举选择相机的方法，在官方的另一个DEMO：ConnectSpecCamera.py中提供了另一种不通过枚举，直接访问特定IP相机的方法，也可以参考。

创建环境和项目

创建conda环境以及在pycharm中创建环境和安装必要的支持包，这些属于基操了，不赘述。

将MVS所在路径下的\Development\Samples\Python\BasicDemo的CamOperation_class.py文件拷贝到创建好的空项目的文件夹中；

将MVS所在路径下的\Development\Samples\Python\MvImport下的几个文件拷贝到创建好的空项目的文件夹中；（也可以通过在代码中添加路径的方法实现这一步）

拷贝好文件之后的项目文件目录：

初始化和创建相机的实例

官方的demo中，将相机初始化和创建为实例，这是一个标准套路。

    # 初始化SDK
    MvCamera.MV_CC_Initialize()
    # 创建相机实例
    cam = MvCamera()

并通过下面的代码获取所有相机的设备信息列表：

deviceList = MV_CC_DEVICE_INFO_LIST()   # 所有相机信息的列表

然后可以通过mvcc_dev_info对列表中的相机进行设备序号、产品型号、用户定义名、IP地址等信息的查询。

deviceList.nDeviceNum  # 相机列表中的数量
user_defined_name = decoding_char(mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chUserDefinedName) # 用户自定义的相机名称
decoding_char(mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chModelName)  # 相机型号
# 相机的IP:
nip1 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0xff000000) >> 24)
nip2 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x00ff0000) >> 16)
nip3 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x0000ff00) >> 8)
nip4 = (mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x000000ff)

然后选择一个列表中的相机，定义操作实例：

obj_cam_operation = CameraOperation(cam, deviceList, nSelCamIndex)  # 操作的实例

接下来就可以使用定义好的操作实例进行常用操作：

obj_cam_operation.Open_device()  # 打开设备
obj_cam_operation.Close_device()  # 关闭设备
obj_cam_operation.Trigger_once()  # 软触发一次
obj_cam_operation.Start_grabbing()  # 开始取流
obj_cam_operation.Stop_grabbing()   # 停止取流
obj_cam_operation.Set_trigger_mode()  # 设置触发模式
obj_cam_operation.Get_parameter()   # 获取参数
obj_cam_operation.Set_parameter()  # 设置参数
obj_cam_operation.Save_jpg()   # 保存jpg文件
obj_cam_operation.Save_bmp()   # 保存bmp文件

选择相机的方法

可以通过上面提供的设备序号方法选择特定的相机。

obj_cam_operation = CameraOperation(cam, deviceList, nSelCamIndex)

在工程应用中，由于相机的在线数量可能是不确定的，那么通过设备序号的方法有可能会有不确定性。而IP地址具有唯一性和不可变性（需要在MVS软件中将相机的IP设为固定模式），用IP地址来对相机进行定义和操作比较具有实用性。

        for i in range(0, deviceList.nDeviceNum):
            mvcc_dev_info = cast(deviceList.pDeviceInfo[i], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents  # 设备信息
            # 相机的IP地址
            nip1 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0xff000000) >> 24)
            nip2 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x00ff0000) >> 16)
            nip3 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x0000ff00) >> 8)
            nip4 = (mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x000000ff)

            # 如果相机在线，则获取相机在设备列表中的序号，并定义它的操作类
            if nip1 == self.nip1 and nip2 == self.nip2 and nip3 == self.nip3 and nip4 == self.nip4:
                self.obj_cam_operation = CameraOperation(cam, deviceList, i)
                self.n_gide_device = i  # GidE设备序号
                self.user_defined_name = self.decoding_char(
                    mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chUserDefinedName)  # 设备的用户定义名称（支持中文名称）
                self.model_name = self.decoding_char(mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chModelName)  # 相机的型号
                break

            if i == deviceList.nDeviceNum - 1:
                print("未发现指定的相机!")

另外，如果每台相机都定义了唯一的用户定义名，也可以通过用户定义名来区分相机。

for i in range(0, deviceList.nDeviceNum):
    mvcc_dev_info = cast(deviceList.pDeviceInfo[i], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents  # 设备信息
    # 相机的用户自定义名称
    user_defined_name = self.decoding_char(
            mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chUserDefinedName)  # 设备的用户定义名称（支持中文名称）

    # 如果相机在线，则获取相机在设备列表中的序号，并定义它的操作类
    if user_defined_name == self.user_defined_name:
        self.obj_cam_operation = CameraOperation(cam, deviceList, i)
        self.n_gide_device = i  # GidE设备序号
        nip1 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0xff000000) >> 24)  # IP1
        nip2 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x00ff0000) >> 16)  # IP2
        nip3 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x0000ff00) >> 8)  # IP3
        nip4 = (mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x000000ff)  # IP4
        self.model_name = self.decoding_char(mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chModelName)  # 相机的型号
        break

    if i == deviceList.nDeviceNum - 1:
        print("未发现指定的相机!")

完整代码

下面一段代码，演示了如何通过IP地址定义一台相机，并将其设置为软触发后获取3帧图像，然后将获取到的图像保存。

# -*- coding: utf-8 -*-
import time
from CamOperation_class import CameraOperation
from MvCameraControl_class import *
from MvErrorDefine_const import *
from CameraParams_header import *
import ctypes


# 示例代码（基于MVS SDK）

# 将海康的GidE相机定义为类
class HiKGidECamera(MvCamera):
    def __init__(self, nip1, nip2, nip3, nip4):
        super().__init__()
        self.n_gide_device = -1   # GidE设备序号
        self.user_defined_name = ""  # 用户自定义名称
        self.model_name = ""   # 相机型号
        self.nip1 = nip1  # IP地址1
        self.nip2 = nip2  # IP地址2
        self.nip3 = nip3  # IP地址3
        self.nip4 = nip4  # IP地址4
        self.obj_cam_operation = None   # 相机操作类
        self.isOpen = False  # 相机是否打开
        self.isGrabbing = False  # 相机是否正在采集图像
        self.is_trigger_mode = False  # 是否触发模式

    # 注册相机
    def log_on(self):
        """
        注册相机，如果相机在线，则获取相机在设备列表中的序号
        :return: 0表示成功，其他表示失败
        """
        deviceList = MV_CC_DEVICE_INFO_LIST()  # 所有相机的设备信息列表
        # ######如果需要枚举GigE设备、USB设备、Gentl设备、CXP设备、XOF设备##############
        # n_layer_type = (MV_GIGE_DEVICE | MV_USB_DEVICE | MV_GENTL_CAMERALINK_DEVICE
        #                         | MV_GENTL_CXP_DEVICE | MV_GENTL_XOF_DEVICE)
        ##################################################################
        # 本例只使用GigE相机
        n_layer_type = MV_GIGE_DEVICE  # 只使用GigE相机
        ret = MvCamera.MV_CC_EnumDevices(n_layer_type, deviceList)  # 返回值为0表示成功
        if ret != 0:
            print("查找设备失败。 错误码[0x%x]" % ret)
            return -1

        if deviceList.nDeviceNum == 0:  # 在线设备数量
            print("未发现设备!")
            return -1

        for i in range(0, deviceList.nDeviceNum):
            mvcc_dev_info = cast(deviceList.pDeviceInfo[i], POINTER(MV_CC_DEVICE_INFO)).contents  # 设备信息
            # 相机的IP地址
            nip1 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0xff000000) >> 24)
            nip2 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x00ff0000) >> 16)
            nip3 = ((mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x0000ff00) >> 8)
            nip4 = (mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.nCurrentIp & 0x000000ff)

            # 如果相机在线，则获取相机在设备列表中的序号，并定义它的操作类
            if nip1 == self.nip1 and nip2 == self.nip2 and nip3 == self.nip3 and nip4 == self.nip4:
                self.obj_cam_operation = CameraOperation(cam, deviceList, i)  # 定义相机操作的实体类
                self.n_gide_device = i  # GidE设备序号
                self.user_defined_name = self.decoding_char(
                    mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chUserDefinedName)  # 设备的用户定义名称（支持中文名称）
                self.model_name = self.decoding_char(mvcc_dev_info.SpecialInfo.stGigEInfo.chModelName)  # 相机的型号
                return 0

            if i == deviceList.nDeviceNum - 1:
                print("未发现指定的相机!")
                return -1

    # 打开相机
    def open_device(self):
        if self.isOpen == True:
            print("相机已打开！")
            return MV_E_CALLORDER   # 返回错误信息
        ret = self.obj_cam_operation.Open_device()
        if ret != 0:
            print("打开设备失败，错误码：", ret)
            self.isOpen = False
        else:
            self.isOpen = True

    # 关闭相机
    def close_device(self):
        if self.isOpen == False:
            print("相机已关闭！")
            return MV_E_CALLORDER   # 返回错误信息
        ret = self.obj_cam_operation.Close_device()
        if ret != 0:
            print("关闭设备失败，错误码：", ret)
            self.isOpen = True
        else:
            self.isOpen = False

    # 设置连续取流模式
    def set_continue_mode(self):
        ret = self.obj_cam_operation.Set_trigger_mode(False)
        if ret != 0:
            print("设置连续模式失败:" , self.ToHexStr(ret))

        # ch:设置软触发模式 | en:set software trigger mode

    # 设置软触发模式
    def set_software_trigger_mode(self):
        ret = self.obj_cam_operation.Set_trigger_mode(True)
        if ret != 0:
            print("设置软触发模式失败::", self.ToHexStr(ret))

    # 软触发一次
    def trigger_once(self):
        ret = self.obj_cam_operation.Trigger_once()
        if ret != 0:
            print("单次软触发失败:",self.ToHexStr(ret))

    # 开始取流
    def start_grabbing(self):
        # ret = cam.MV_CC_StartGrabbing()
        ret = self.obj_cam_operation.Start_grabbing(0)
        if ret != 0:
            print("开始取流失败:" + self.ToHexStr(ret))
        else:
            self.isGrabbing = True
        # time.sleep(5)

    # 停止取流
    def stop_grabbing(self):
        ret = self.obj_cam_operation.Stop_grabbing()
        if ret != 0:
            print("停止取流失败:", self.ToHexStr(ret))
        else:
            self.isGrabbing = False

    # 解码操作
    def decoding_char(self, c_ubyte_value):
        c_char_p_value = ctypes.cast(c_ubyte_value, ctypes.c_char_p)
        try:
            decode_str = c_char_p_value.value.decode('gbk')  # Chinese characters
        except UnicodeDecodeError:
            decode_str = str(c_char_p_value.value)
        return decode_str

    # 将返回的错误码转换为十六进制显示
    def ToHexStr(self, num):
        chaDic = {10: 'a', 11: 'b', 12: 'c', 13: 'd', 14: 'e', 15: 'f'}
        hexStr = ""
        if num < 0:
            num = num + 2 ** 32
        while num >= 16:
            digit = num % 16
            hexStr = chaDic.get(digit, str(digit)) + hexStr
            num //= 16
        hexStr = chaDic.get(num, str(num)) + hexStr
        return hexStr

if __name__ == "__main__":
    # 初始化SDK
    MvCamera.MV_CC_Initialize()
    # 创建相机实例
    cam = HiKGidECamera(192,168,100,100)  # 创建基于IP地址的相机实例
    ret = cam.log_on()   # 注册相机
    if ret == 0:
        cam.open_device()  # 打开相机
        ret = cam.obj_cam_operation.Set_trigger_mode(True)  # 设置软触发模式
        cam.start_grabbing()   # 开始取流
        i = 0
        while cam.isGrabbing:
            cam.trigger_once()   # 软触发一次
            cam.obj_cam_operation.b_save_bmp = True  # 将保存图像标志置位
            print("保存成功", ret)
            time.sleep(1)
            i += 1
            if i == 3:
                cam.stop_grabbing()   # 停止取流
                cam.close_device()    # 关闭相机
    else:
        print("相机注册失败或不在线")

    # 反初始化SDK
    MvCamera.MV_CC_Finalize()

需要注意的是，厂家提供的SDK中，CamOperation_class.py的这两行代码有点小bug，修改一下才能正常保存。

修改后的代码：

# 释放缓存
# self.obj_cam.MV_CC_FreeImageBuffer(stOutFrame)
# 在释放缓存之前先保存
if self.b_save_bmp:   # 如果有保存需求
    self.Save_Bmp()   # 执行保存
    self.b_save_bmp = False   # 复位保存标志
if self.b_save_jpg:
    self.Save_jpg()
    self.b_save_jpg = False

# 释放缓存
self.obj_cam.MV_CC_FreeImageBuffer(stOutFrame)

原代码的问题在于：获取到帧以后立即就将缓存释放了，所以无法进行保存操作。