DALSA工业相机SDK二次开发（图像采集及保存）C#版

最近做了好多杂活，忙的找不到北，博客也没来得及总结。而且现在记性太差了~~~老是做完就忘，趁着今天完成这个的热乎劲儿赶紧总结一下。

图像采集参考了几位大神的博客：

DALSA网口线扫相机SDK开发详解例程（C#版）

DALSA相机SDK不完全教程

图片采集以及转存---DALSA相机SDK开发(不再涉及halcon或opencv等)

上述几位大神大部分是用Halcon来转存和显示的，或者bitmap介绍的不完全。小编总结吸纳了几位大神的精髓，结合着官方的帮助文档，终于在不用halcon的前题下完成拉~

PS：小编用c# 来写的，因为网上c#的资源最多。话说最近c++, python, c#混着用，脑子里乱成一锅粥了，总是出现类似忘记打分号，忘记定义类型，忘记小括号~要么就是and写成&&，总之各种错乱。

一，首先先配置生成项目，根据官方文档步骤来：

　　这个没啥好说的，一步步照做就是了，就最后一步，开始我没重视，最后代码写完测试的时候还真的遇到问题了，一直出这样的错：

 　　查了官方文档才看到最后一条~，然后在项目属性中把这个勾掉了，代码完美运行拉……

二，功能步骤

　　其实整个步骤很简单：

　　1，首先初始化连接相机：点击Init按钮会有MessageBox打印相机名

　　2，然后读取配置文件（配置文件是通过官方自带的CamExpert来生成的）读取参数，也可以在程序中配置，本程序有个setting按钮，按一下就可以配置拉，把想配置的参数写在对应的代码块里（当然小编很懒，没做显示的功能，所以按按钮的时候你可能觉得按了个寂寞，但已经配置好了）。还有个读取参数的按钮（当然小编也没做显示的功能，所以也按了个寂寞），但有助于debug的时候查看数据，也可以自己打印出来看看。

　　3，Snap是快照，可以设置快照的张数，因为写本程序时只有相机没有镜头，所以是黑乎乎一片…但用光源照的时候会呈现白色，所以还是有点反应知道不是卡住的哈哈。

 　　4，Grab就是连续抓取图像了，Freeze是停止。

　　 5，最后的保存结果（没有镜头只能可怜巴巴的用感光性来测试了T_T）

　　PS：程序最重要的是一个回调函数：m_Xfer_XferNotify，每读取一帧图片的时候会调用这个函数，当然回调函数是自己加的，通过这个命令：

　　　　m_Xfer.XferNotify += new SapXferNotifyHandler(m_Xfer_XferNotify);

　　　　这条命令和m_Xfer_XferNotify函数是精髓！精髓！精髓！

　　没啥说的，上代码。可运行代码一字不差的放上来咯，注释也尽可能详细了：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Drawing.Imaging;
using DALSA.SaperaLT.SapClassBasic;

namespace dalsaSave
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        // 全局变量
        private static int picCountNum = 0; // 统计采集了多少张图，有利于理解m_Xfer.Sanp(15)中15的意思
        private string configFilePath = @"D:\T_Linea_M4096-7um_Default_Default.ccf"; // 配置文件的路径
        private string imgPath = @"D:\imgs\"; // 采集图片保存地址
        private SapLocation m_ServerLocation; // 设备的连接地址
        private SapAcqDevice m_AcqDevice; //采集设备
        private SapBuffer m_Buffers; // 缓存对象
        private SapAcqDeviceToBuf m_Xfer; // 传输对象



        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            DestroyObjects();
            DisposeObjects();
        }

        // 初始化并连接相机
        private void btn_init_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            CreateNewObjects();
        }

        private void btn_setting_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // 设置曝光值，为了设置的值不超限，需要获取曝光值的允许范围（主要是最大值）
            double valuetemp = GetMaxValue("ExposureTime");
            if (valuetemp > 0)
            {
                m_AcqDevice.SetFeatureValue("ExposureTime", valuetemp);
            }
            m_AcqDevice.SetFeatureValue("Gain", "9.9");
        }

        private void btn_getValue_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string deviceModelName;
            string deviceUserId;
            string pixelFormat;
            string triggerMode;

            double acquisitionLineRate; // 行频和曝光时间不能设置为int类型
            double exposureTime;
            double gain;
            int width;
            int height;
            int sensorWidth;
            int sensorHeight;

            m_AcqDevice.GetFeatureValue("DeviceModelName", out deviceModelName);  //Linea M4096-7um
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("DeviceUserID", out deviceUserId);  //空
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("PixelFormat", out pixelFormat);  //Mono8
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("TriggerMode", out triggerMode);  //Off

            m_AcqDevice.GetFeatureValue("AcquisitionLineRate", out acquisitionLineRate);  //10000.0
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("ExposureTime", out exposureTime);  //70.0
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("Gain", out gain);  //9.0          
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("Width", out width);  //4096
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("Height", out height);  //2800
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("SensorWidth", out sensorWidth);  //4096
            m_AcqDevice.GetFeatureValue("SensorHeight", out sensorHeight);  //1
        }

        #region
        private void btn_snap_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // Snap() 只采集一张， 如果是Snap(15)则连续采集15张
            m_Xfer.Snap(15); //m_Xfer.Snap(m_Buffers.Count)
        }

        private void btn_grab_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            m_Xfer.Grab();
        }


        //关闭的时候，执行Freez()停止采集，线程等待5秒，
        //目的是停止采集后，将还存在内存地址通道中的裸数据都取出来，
        //如果freeze之后直接释放，就拿不到还在地址上的数据了，缓存对象释放之后，将本次采集所有对象摧毁。

        private void btn_freeze_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            m_Xfer.Freeze();
        }
        #endregion

        //得到所有连接的相机信息，并将他们加入到ArrayList里面去
        public bool GetCameraInfo(out string sCameraName, out int nIndex)
        {
            Console.WriteLine("开始获取相机信息");

            sCameraName = "";
            nIndex = 0;

            // 查询相机数量
            int serverCount = SapManager.GetServerCount();
            int GenieIndex = 0;

            // 实例化一个list，作为容器
            System.Collections.ArrayList listServerNames = new System.Collections.ArrayList();

            bool bFind = false;
            string serverName = "";
            for (int serverIndex = 0; serverIndex < serverCount; serverIndex++)
            {
                if (SapManager.GetResourceCount(serverIndex, SapManager.ResourceType.AcqDevice) != 0)
                {
                    serverName = SapManager.GetServerName(serverIndex);
                    listServerNames.Add(serverName);
                    GenieIndex++;
                    bFind = true;
                }
            }

            int count = 1;
            string deviceName = "";
            foreach (string sName in listServerNames)
            {
                deviceName = SapManager.GetResourceName(sName, SapManager.ResourceType.AcqDevice, 0);
                count++;
            }

            sCameraName = serverName;
            nIndex = GenieIndex;

            return bFind;

        }


        // 初始化并连接相机
        public bool CreateNewObjects()
        {
            Console.WriteLine("相机初始化");
            string Name;
            int Index;

            // 获取相机详细信息
            bool RTemp = GetCameraInfo(out Name, out Index);
            if (RTemp)
            {
                MessageBox.Show(Name);
            }
            else
            {
                MessageBox.Show("Get camera info false!");
                return false;
            }

            m_ServerLocation = new SapLocation(Name, 0);

            //创建采集设备，new SapAcqDevice()的括号中第二个参数既可以写配置文件路径，也可以写false，false是用相机当前的设置
            // 获取相机信息，加载相机配置文件(用相机专家调整好参数后导出ccf文件)，加载参数
            if (configFilePath.Length > 0)
                m_AcqDevice = new SapAcqDevice(m_ServerLocation, configFilePath);
            else
                m_AcqDevice = new SapAcqDevice(m_ServerLocation, false);

            Console.WriteLine(m_AcqDevice.Create());

            if (m_AcqDevice.Create() == false)
            {
                DestroyObjects();
                DisposeObjects();

                return false;
            }

            // 创建缓存对象
            if (SapBuffer.IsBufferTypeSupported(m_ServerLocation, SapBuffer.MemoryType.ScatterGather))
            {
                m_Buffers = new SapBufferWithTrash(2, m_AcqDevice, SapBuffer.MemoryType.ScatterGather);
            }
            else
            {
                m_Buffers = new SapBufferWithTrash(2, m_AcqDevice, SapBuffer.MemoryType.ScatterGatherPhysical);
            }

            if (m_Buffers.Create() == false)
            {
                DestroyObjects();
                DisposeObjects();
                return false;
            }

            //设置行频，注意：行频在相机工作时不能设置（曝光、增益可以），最好在初始化阶段设置
            m_AcqDevice.SetFeatureValue("AcquisitionLineRate", 20000.0);

            //创建传输对象
            m_Xfer = new SapAcqDeviceToBuf(m_AcqDevice, m_Buffers);

            // 这一句是核心，这是回调函数，就靠它采图了
            m_Xfer.XferNotify += new SapXferNotifyHandler(m_Xfer_XferNotify);
            m_Xfer.XferNotifyContext = this;
            m_Xfer.Pairs[0].EventType = SapXferPair.XferEventType.EndOfFrame;
            m_Xfer.Pairs[0].Cycle = SapXferPair.CycleMode.NextWithTrash;
            if (m_Xfer.Pairs[0].Cycle != SapXferPair.CycleMode.NextWithTrash)
            {
                DestroyObjects();
                DisposeObjects();
                return false;
            }
            if (m_Xfer.Create() == false)
            {
                DestroyObjects();
                DisposeObjects();
                return false;
            }

            return true;
        }


        private void DestroyObjects()
        {
            if (m_Xfer != null && m_Xfer.Initialized)
                m_Xfer.Destroy();
            if (m_Buffers != null && m_Buffers.Initialized)
                m_Buffers.Destroy();
            if (m_AcqDevice != null && m_AcqDevice.Initialized)
                m_AcqDevice.Destroy();
        }


        private void DisposeObjects()
        {
            if (m_Xfer != null)
            {
                m_Xfer.Dispose();
                m_Xfer = null;
            }
            if (m_Buffers != null)
            {
                m_Buffers.Dispose();
                m_Buffers = null;
            }
            if (m_AcqDevice != null)
            {
                m_AcqDevice.Dispose();
                m_AcqDevice = null;
            }
        }
    

        void m_Xfer_XferNotify(object sender, SapXferNotifyEventArgs argsNotify)
        {
            // 首先判断此帧是否为废弃帧，若是则立即返回，等待下一帧（但这句话有时候m_Xfer.Snap(n)时会导致丢帧，可以注释掉试试）
            if (argsNotify.Trash) return;

            // 获取m_Buffers的地址（指针），只要知道了图片内存的地址，其实就能有各种办法搞出图片了（例如转成Bitmap）
            IntPtr addr;
            m_Buffers.GetAddress(out addr);

            // 观察buffer中的图片的一些属性值，语句后注释里面的值是可能的值
            int count = m_Buffers.Count; //2
            SapFormat format = m_Buffers.Format; //Uint8
            double rate = m_Buffers.FrameRate; //30.0,连续采集时，这个值会动态变化
            int height = m_Buffers.Height; //2800
            int weight = m_Buffers.Width; //4096
            int pixd = m_Buffers.PixelDepth; //8

            //显示实时帧率
            UpdateFrameRate();
            lbl_FrameRate.BeginInvoke(new Action(() => { lbl_FrameRate.Text = m_Buffers.FrameRate.ToString(); }));


            picCountNum++;

            // 保存到本地。这个save方法就是从SDK中提取出来的，给上参数，就可以实现图片的保存，不用借助其他任何的技术方法
            m_Buffers.Save(imgPath + picCountNum + ".bmp", "-format bmp" );


            // 从内存读取图片，并转换成bitmap格式，创建调色板，打印到PictureBox
            PixelFormat pf = PixelFormat.Format8bppIndexed;
            Bitmap bmp = new Bitmap(weight, height, m_Buffers.Pitch, pf, addr);
            ColorPalette m_grayPalette;
            using (Bitmap tempbmp = new Bitmap(1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed))
            {
                m_grayPalette = tempbmp.Palette;
            }
            for (int i = 0; i <= 255; i++)
            {
                m_grayPalette.Entries[i] = Color.FromArgb(i, i, i);
            }

            bmp.Palette = m_grayPalette;

            Image img = Image.FromHbitmap(bmp.GetHbitmap());
            picBox.Image = img;
        }

　　　　　
        private void UpdateFrameRate()
        {
            if (m_Xfer.UpdateFrameRateStatistics())
            {
                float framerate = 0.0f;
                SapXferFrameRateInfo stats = m_Xfer.FrameRateStatistics;

                if (stats.IsBufferFrameRateAvailable)
                    framerate = stats.BufferFrameRate;
                else if (stats.IsLiveFrameRateAvailable && !stats.IsLiveFrameRateStalled)
                    framerate = stats.LiveFrameRate;

                m_Buffers.FrameRate = framerate;
            }
        }

        // 获得相机参数的最大值（行频和曝光时间是近似倒数的关系，获得参数最大值可以防止设置参数超限）
        private double GetMaxValue(string featureName)
        {
            SapFeature feature = new SapFeature(m_ServerLocation);
            if (!feature.Create()) return -1;
            if (!m_AcqDevice.GetFeatureInfo(featureName, feature)) return -1;

            double maxValue = 0;
            if (!feature.GetValueMax(out maxValue)) return -1;
            return maxValue;
        }

        // 这个一般用的少，最小值一般是很小的数（比如Gain最小0.125， width最小128），我们一般不会设置这样的数
        private double GetMinValue(string featureName)
        {
            SapFeature feature = new SapFeature(m_ServerLocation);
            if (!feature.Create()) return -1;
            if (!m_AcqDevice.GetFeatureInfo(featureName, feature)) return -1;

            int minValue = 0;
            if (!feature.GetValueMin(out minValue)) return -1;
            return minValue;
        }
    }
}