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Android Camera2 拍照入門學習

編輯：關於Android編程

Android 5.0(21)之後，android.hardware.Camera被廢棄(下面稱為Camera1)，還有一個android.graphics.Camera，這個android.graphics.Camera不是用來照相的，是用來處理圖像的，可以做出3D的圖像效果之類的，之前的Camera1則由android.hardware.Camera2來代替

Camera2支持RAW輸出，可以調節曝光，對焦模式，快門等，功能比原先Camera強大

1.Camera1使用


使用步驟：

調用Camera.open()，打開相機，默認為後置，可以根據攝像頭ID來指定打開前置還是後置調用Camera.getParameters()得到一個Camera.Parameters對象使用步驟2得到的Camera.Parameters對象，對拍照參數進行設置調用Camera.setPreviewDispaly(SurfaceHolder holder)，指定使用哪個SurfaceView來顯示預覽圖片調用Camera.startPreview()方法開始預覽取景調用Camera.takePicture()方法進行拍照拍照結束後，調用Camera.stopPreview()結束取景預覽，之後再replease()方法釋放資源

這幾個步驟從瘋狂Android講義中學到

1.1簡單使用

 

使用SurfaceView進行取景的預覽，點擊屏幕進行拍照，用ImageView來展示拍的照片

\
取景 \
拍照預覽

想買關於操作系統和C的書看，知乎很多人推薦這兩本，就買了，感覺確實不錯

布局文件：

Activity代碼：

public class CameraActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private SurfaceView mSurfaceView;
    private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
    private Camera mCamera;
    private ImageView iv_show;
    private int viewWidth, viewHeight;//mSurfaceView的寬和高

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_camera2);
        initView();
    }

    /**
     * 初始化控件
     */
    private void initView() {
        iv_show = (ImageView) findViewById(R.id.iv_show_camera2_activity);
        //mSurfaceView
        mSurfaceView = (SurfaceView) findViewById(R.id.surface_view_camera2_activity);
        mSurfaceHolder = mSurfaceView.getHolder();
        // mSurfaceView 不需要自己的緩沖區
        mSurfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
        // mSurfaceView添加回調
        mSurfaceHolder.addCallback(new SurfaceHolder.Callback() {
            @Override
            public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { //SurfaceView創建
                // 初始化Camera
                initCamera();
            }

            @Override
            public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
            }

            @Override
            public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { //SurfaceView銷毀
                // 釋放Camera資源
                if (mCamera != null) {
                    mCamera.stopPreview();
                    mCamera.release();
                }
            }
        });
        //設置點擊監聽
        mSurfaceView.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
        super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
        if (mSurfaceView != null) {
            viewWidth = mSurfaceView.getWidth();
            viewHeight = mSurfaceView.getHeight();
        }
    }

    /**
     * SurfaceHolder 回調接口方法
     */
    private void initCamera() {
        mCamera = Camera.open();//默認開啟後置
        mCamera.setDisplayOrientation(90);//攝像頭進行旋轉90°
        if (mCamera != null) {
            try {
                Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
                //設置預覽照片的大小
                parameters.setPreviewFpsRange(viewWidth, viewHeight);
                //設置相機預覽照片幀數
                parameters.setPreviewFpsRange(4, 10);
                //設置圖片格式
                parameters.setPictureFormat(ImageFormat.JPEG);
                //設置圖片的質量
                parameters.set("jpeg-quality", 90);
                //設置照片的大小
                parameters.setPictureSize(viewWidth, viewHeight);
                //通過SurfaceView顯示預覽
                mCamera.setPreviewDisplay(mSurfaceHolder);
                //開始預覽
                mCamera.startPreview();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 點擊回調方法
     */
    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (mCamera == null) return;
        //自動對焦後拍照
        mCamera.autoFocus(autoFocusCallback);
    }


    /**
     * 自動對焦 對焦成功後 就進行拍照
     */
    Camera.AutoFocusCallback autoFocusCallback = new Camera.AutoFocusCallback() {
        @Override
        public void onAutoFocus(boolean success, Camera camera) {
            if (success) {//對焦成功

                camera.takePicture(new Camera.ShutterCallback() {//按下快門
                    @Override
                    public void onShutter() {
                      //按下快門瞬間的操作
                    }
                }, new Camera.PictureCallback() {
                    @Override
                    public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {//是否保存原始圖片的信息

                    }
                }, pictureCallback);
            }
        }
    };
    /**
     * 獲取圖片
     */
    Camera.PictureCallback pictureCallback = new Camera.PictureCallback() {
        @Override
        public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
            final Bitmap resource = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
            if (resource == null) {
                Toast.makeText(CameraActivity.this, "拍照失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            final Matrix matrix = new Matrix();
            matrix.setRotate(90);
            final Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(resource, 0, 0, resource.getWidth(), resource.getHeight(), matrix, true);
            if (bitmap != null && iv_show != null && iv_show.getVisibility() == View.GONE) {
                mCamera.stopPreview();
                iv_show.setVisibility(View.VISIBLE);
                mSurfaceView.setVisibility(View.GONE);
                Toast.makeText(CameraActivity.this, "拍照", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                iv_show.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    };
}

權限：

在獲得圖片後，想要顯示的效果是照片是豎直顯示，resource顯示的卻是逆時針旋轉了90°，照片是橫著的，就使用matrix.setRotate(90)進行旋轉

2.Camera2

\
Camera2拍照示意圖

 

這裡引用了管道的概念將安卓設備和攝像頭之間聯通起來，系統向攝像頭發送 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。

\
camera2中主要的類

 

以上從極客學院android.hardware.camera2 使用指南摘抄

CameraManaer 攝像頭管理器，用於檢測攝像頭，打開系統攝像頭，調用CameraManager.getCameraCharacteristics(String)可以獲取指定攝像頭的相關特性CameraCharacteristics 攝像頭的特性CameraDevice 攝像頭，類似android.hardware.Camera也就是Camera1的CameraCameraCaptureSession 這個對象控制攝像頭的預覽或者拍照，setRepeatingRequest()開啟預覽，capture()拍照，CameraCaptureSession提供了StateCallback、CaptureCallback兩個接口來監聽CameraCaptureSession的創建和拍照過程。CameraRequest和CameraRequest.Builder，預覽或者拍照時，都需要一個CameraRequest對象。CameraRequest表示一次捕獲請求，用來對z照片的各種參數設置，比如對焦模式、曝光模式等。CameraRequest.Builder用來生成CameraRequest對象。

以上從腎虛將軍的android camera2 詳解說明摘抄

2.1 簡單使用

 

使用的依然是SurfaceView來進行展示預覽

主要思路：

獲得攝像頭管理器CameraManager mCameraManager，mCameraManager.openCamera()來打開攝像頭指定要打開的攝像頭，並創建openCamera()所需要的CameraDevice.StateCallback stateCallback在CameraDevice.StateCallback stateCallback中調用takePreview()，這個方法中，使用CaptureRequest.Builder創建預覽需要的CameraRequest，並初始化了CameraCaptureSession，最後調用了setRepeatingRequest(previewRequest, null, childHandler)進行了預覽點擊屏幕，調用takePicture()，這個方法內，最終調用了capture(mCaptureRequest, null, childHandler)在new ImageReader.OnImageAvailableListener(){}回調方法中，將拍照拿到的圖片進行展示

代碼：

public class Camera2Activity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();

    ///為了使照片豎直顯示
    static {
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 90);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 0);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 270);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 180);
    }

    private SurfaceView mSurfaceView;
    private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
    private ImageView iv_show;
    private CameraManager mCameraManager;//攝像頭管理器
    private Handler childHandler, mainHandler;
    private String mCameraID;//攝像頭Id 0 為後  1 為前
    private ImageReader mImageReader;
    private CameraCaptureSession mCameraCaptureSession;
    private CameraDevice mCameraDevice;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_camera2);
        initVIew();
    }

    /**
     * 初始化
     */
    private void initVIew() {
        iv_show = (ImageView) findViewById(R.id.iv_show_camera2_activity);
        //mSurfaceView
        mSurfaceView = (SurfaceView) findViewById(R.id.surface_view_camera2_activity);
        mSurfaceView.setOnClickListener(this);
        mSurfaceHolder = mSurfaceView.getHolder();
        mSurfaceHolder.setKeepScreenOn(true);
        // mSurfaceView添加回調
        mSurfaceHolder.addCallback(new SurfaceHolder.Callback() {
            @Override
            public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { //SurfaceView創建
                // 初始化Camera
                initCamera2();
            }

            @Override
            public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
            }

            @Override
            public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { //SurfaceView銷毀
                // 釋放Camera資源  
                if (null != mCameraDevice) {    
                    mCameraDevice.close(); 
                    Camera2Activity.this.mCameraDevice = null;
                }
            }
        });
    }

    /**
     * 初始化Camera2
     */
    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
    private void initCamera2() {
        HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("Camera2");
        handlerThread.start();
        childHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());
        mainHandler = new Handler(getMainLooper());
        mCameraID = "" + CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT;//後攝像頭
        mImageReader = ImageReader.newInstance(1080, 1920, ImageFormat.JPEG,1);
        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();
                mSurfaceView.setVisibility(View.GONE);
                iv_show.setVisibility(View.VISIBLE);
                // 拿到拍照照片數據
                Image image = reader.acquireNextImage();
                ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
                byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
                buffer.get(bytes);//由緩沖區存入字節數組
                final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
                if (bitmap != null) {
                    iv_show.setImageBitmap(bitmap);
                }
            }
        }, mainHandler);
        //獲取攝像頭管理
        mCameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                return;
            }
            //打開攝像頭
            mCameraManager.openCamera(mCameraID, stateCallback, mainHandler);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 攝像頭創建監聽
     */
    private CameraDevice.StateCallback stateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
        @Override
        public void onOpened(CameraDevice camera) {//打開攝像頭
            mCameraDevice = camera;
            //開啟預覽
            takePreview();
        }

        @Override
        public void onDisconnected(CameraDevice camera) {//關閉攝像頭
            if (null != mCameraDevice) {
                mCameraDevice.close();
                Camera2Activity.this.mCameraDevice = null;
            }
        }

        @Override
        public void onError(CameraDevice camera, int error) {//發生錯誤
            Toast.makeText(Camera2Activity.this, "攝像頭開啟失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    };

    /**
     * 開始預覽
     */
    private void takePreview() {
        try {
            // 創建預覽需要的CaptureRequest.Builder
            final CaptureRequest.Builder previewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
            // 將SurfaceView的surface作為CaptureRequest.Builder的目標
            previewRequestBuilder.addTarget(mSurfaceHolder.getSurface());
            // 創建CameraCaptureSession，該對象負責管理處理預覽請求和拍照請求
            mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(mSurfaceHolder.getSurface(), mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() // ③
            {
                @Override
                public void onConfigured(CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
                    if (null == mCameraDevice) return;
                    // 當攝像頭已經准備好時，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);
                        // 打開閃光燈
                        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(Camera2Activity.this, "配置失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }, childHandler);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 點擊事件
     */
    @Override
    public void onClick(View v) {
        takePicture();
    }

    /**
     * 拍照
     */
    private void takePicture() {
        if (mCameraDevice == null) return;
       // 創建拍照需要的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();
            // 根據設備方向計算設置照片的方向
            captureRequestBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, ORIENTATIONS.get(rotation));
            //拍照
            CaptureRequest mCaptureRequest = captureRequestBuilder.build();
            mCameraCaptureSession.capture(mCaptureRequest, null, childHandler);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

布局代碼以及權限與Camera1中一樣，效果一樣

預覽時，是將mSurfaceHolder.getSurface()作為目標
顯示拍照結果時，是將mImageReader.getSurface()作為目標

3.最後

Camera2的功能很強大，暫時也只是學習了最基本的思路

住的地方，沒有桌子，於是坐地上，趴在床上敲代碼，腰疼。逛淘寶買桌子去

感謝極客學院和腎虛將軍的學習資料


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