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android Camera2 API使用詳解

由於最近需要使用相機拍照等功能,鑑於老舊的相機API問題多多,而且新的裝置都是基於安卓5.0以上的,於是本人決定研究一下安卓5.0新引入的Camera2 API 來實現 Camera2API地址

首先我們來熟悉一下官方給的這幾個圖:


這裡引用了管道的概念將安卓裝置和攝像頭之間聯通起來,系統向攝像頭髮送 Capture 請求,而攝像頭會返回 CameraMetadata。這一切建立在一個叫作 CameraCaptureSession 的會話中。

fig.2

其中 CameraManager 是那個站在高處統管所有攝像投裝置(CameraDevice)的管理者,而每個 CameraDevice 自己會負責建立 CameraCaptureSession 以及建立 CaptureRequest。CameraCharacteristics 是 CameraDevice 的屬性描述類,非要做個對比的話,那麼它與原來的 CameraInfo 有相似性。 類圖中有著三個重要的 callback,雖然這增加了閱讀程式碼的難度,但是你必須要習慣,因為這是新包的風格。其中 CameraCaptureSession.CaptureCallback 將處理預覽和拍照圖片的工作,需要重點對待。這些類是如何相互配合的?下面是簡單的流程圖。

fig.3

有了這三張圖,那麼接下來就好了理解了,我們按照拍照流程的指示,來吧整個過程走一遍

1首先定義一個SufaceView 用來實現預覽照片用

surfaceView=(SurfaceView) findViewById(R.id.surfaceView);

surfaceHolder.addCallback(new SurfaceHolder.Callback() {
    @Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        initCamera();
    }

    @Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) { } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { } });
其中initCamera2()方法是用來初始化相機的方法
2獲取Camera ID,該ID是用來開啟相機的關鍵,一般後置攝像頭是0,前置攝像頭是1,這裡我們選擇後置攝像頭做詳解
mCameraID = "" + CameraCharacteristics.LENS_FACING_BACK
;//後攝像頭
3通過Camera ID 來開啟攝像頭,這裡我們需要使用CamerManager,這是類是一個管理服務類,值得注意的是,開啟攝像頭是一個相當複雜的過程,不能直接在主執行緒中直接執行,其核心程式碼為:
HandlerThread handlerThread=new HandlerThread("Camera2");
handlerThread.start();
childHandler=new Handler(handlerThread.getLooper());
mainHandler=new Handler(getMainLooper());
mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() { //可以在這裡處理拍照得到的臨時照片 例如,寫入本地
@Override
public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
        mCameraDevice.close();
        surfaceView.setVisibility(View.GONE);
        iv_show.setVisibility(View.VISIBLE);
        // 拿到拍照照片資料
Image image = reader.acquireNextImage();
        ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
        byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(bytes);//由緩衝區存入位元組陣列
final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
        if (bitmap != null) {
            iv_show.setImageBitmap(bitmap);
        }
    }
}, mainHandler);

cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
try {
    if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
        return;
    }
    //開啟攝像頭
cameraManager.openCamera(mCameraID, stateCallback, mainHandler);
} catch (CameraAccessException e) {
    e.printStackTrace();
}
注意開啟攝像頭需要許可權:
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA"></uses-permission>
4 開啟相機後有一個回撥,stateCallback,該回調是用來返回相機是否正常開啟的狀態的
private CameraDevice.StateCallback stateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
    @Override
public void onOpened(CameraDevice camera) {//開啟攝像頭
mCameraDevice = camera;
        //開啟預覽
takePreview();
    }

    @Override
public void onDisconnected(CameraDevice camera) {//關閉攝像頭
if (null != mCameraDevice) {
            mCameraDevice.close();
            MainActivity.this.mCameraDevice = null;
        }
    }

    @Override
public void onError(CameraDevice camera, int error) {//發生錯誤
Toast.makeText(MainActivity.this, "攝像頭開啟失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
};
5 相機開啟成功後,執行回撥中的onOpen方法,在該方法中,我們實現讓影象顯示在介面上
/**
 * 開始預覽
 */
private void takePreview() {
    try {
        // 建立預覽需要的CaptureRequest.Builder
final CaptureRequest.Builder previewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
        // 將SurfaceView的surface作為CaptureRequest.Builder的目標
previewRequestBuilder.addTarget(surfaceHolder.getSurface());
        // 建立CameraCaptureSession,該物件負責管理處理預覽請求和拍照請求
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surfaceHolder.getSurface(), mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() // ③
{
            @Override
public void onConfigured(CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
                if (null == mCameraDevice) return;
                // 當攝像頭已經準備好時,開始顯示預覽
mCameraCaptureSession = cameraCaptureSession;
                try {
                    // 自動對焦
previewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
                    // 開啟閃光燈
previewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
                    // 顯示預覽
CaptureRequest previewRequest = previewRequestBuilder.build();
                    mCameraCaptureSession.setRepeatingRequest(previewRequest, null, childHandler);
                } catch (CameraAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            @Override
public void onConfigureFailed(CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "配置失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        }, childHandler);
    } catch (CameraAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
6,預覽完成後,接下來就是拍照了,注意某些手機的攝像頭會和正常手機的攝像頭另類,成像會成180度的倒立像,比如nexus 5x,這時候只需要設定
rORIENTATIONS的值來調整角度就可以
/**
 * 拍照
 */
private void takePicture() {
    if (mCameraDevice == null) return;
    // 建立拍照需要的CaptureRequest.Builder
final CaptureRequest.Builder captureRequestBuilder;
    try {
        captureRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
        // 將imageReader的surface作為CaptureRequest.Builder的目標
captureRequestBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());
        // 自動對焦
captureRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
        // 自動曝光
captureRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
        // 獲取手機方向
int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
        // 根據裝置方向計算設定照片的方向
captureRequestBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, ORIENTATIONS.get(rotation)+rORIENTATIONS);
        //拍照
CaptureRequest mCaptureRequest = captureRequestBuilder.build();
        mCameraCaptureSession.capture(mCaptureRequest, null, childHandler);
    } catch (CameraAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}