Android Camera1-Camera2-CameraView和CameraX使用
作者：互联网
基础知识
Android Framework提供Camera API来实现拍照与录制视频的功能，目前Android有三类API，
- Camera
此类是用于控制设备相机的旧版 API，现已弃用，在Android5.0以下使用 - Camera2
此软件包是用于控制设备相机的主要 API，Android5.0以上使用 - CameraX
基于Camera 2 API封装，简化了开发流程，并增加生命周期控制
相关开发类
- android.hardware.camera2
控制相机的核心API，使用它可以实现拍照和录制视频的功能。 - Camera
此类是用于控制设备相机的旧版 API，现已弃用。 - SurfaceView
此类用于向用户呈现实时相机预览。 - TextureView
也是用于实时相机预览，Android4.0之后引入 - MediaRecorder
用于录制视频 - Intent
MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE 或 MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE 的 Intent 操作类型可用于捕获图像或视频，而无需直接使用 Camera 对象。
术语
- ISO(感光度)
CMOS（或胶卷）对光线的敏感程度，用ISO100的胶卷，相机2秒可以正确曝光的话，同样光线条件下用ISO200的胶卷只需要1秒即可，用ISO400则只要0.5秒。
常见的标准：ISO100，ISO200，ISO400 - 曝光时间
曝光时间是为了将光投射到相机感光片上，相机快门所要打开至关闭的时间 - 光圈
用来控制光线透过镜头，进入相机内感光面光量的装置 - 焦距
指的是平行的光线穿过镜片后，所汇集的焦点至镜片间之距离。
数值越小，代表可以拍摄的角度越广，数值越大，代表可以拍摄的角度越小 - 景深
拍摄时，当镜头聚集于某个被摄体时，这个被摄体就能在相机上结成清晰影像。使被摄体产生较为清晰影像的纵深的范围叫景深 - 测光
测光模式：中央平均测光(average metering)、中央局部测光、点测光(spot metering)、多点测光、评价测光 - 自动曝光(Auto Exposure)
相机根据光线条件自动来调整曝光时间等来确定曝光量 - 对焦
对焦模式：自动对焦 AE(Auto Focus)、手动对焦 MF(Manual Focus)
自动对焦分为对比度对焦(contrast)、相位对焦(PDAF: Phase Detection Auto Focus)和混合对焦(hybrid) - 闪光灯(Flashlight)
通过闪光灯打闪照亮物体来达到拍出清晰图片的目的 - ScreenFlash
通过屏幕打闪，照亮周围物体，拍出高清图片 - 高动态范围图像(HDR)
HDR全称是High-Dynamic Range，即高动态范围图像技术。在拍照过程中开启HDR，可以让原先的暗场景变得更明亮更通透。 - 零延时拍照(ZSD)
为了减少拍照延时,让拍照&回显瞬间完成的一种技术 - 连拍(ContinuousShot)
通过节约数据传输时间来捕捉摄影时机 - 预览大小(PreviewSize)
相机预览图片的大小 - 拍照大小(PictureSize)
拍照生成图片的大小 - 自动白平衡(Auto white balance)
AWB(Auto white balance)，自动白平衡是相机的默认设置，相机中有一结构复杂的矩形图，它可决定画面中的白平衡基准点，以此来达到白平衡调校 - 对比度
图像最亮和最暗之间的区域之间的比率，比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富 - 饱和度
指色彩的鲜艳程度 - 锐度
是反映图像平面清晰度和图像边缘锐利程度的一个指标
相机功能
Android 支持多种相机功能，您可使用相机应用控制这些功能，如图片格式、闪光模式、对焦设置等等。
通过Camera.Parameters可以设置大部分的功能，下面介绍几个重要功能：
- 区域测光和对焦
- 人脸检测
- 延时视频
区域测光和对焦
从 Android 4.0（API 级别 14）开始，通过Camera.Parameters来确定对焦或亮度设置的区域，然后进行拍照或者录像
人脸检测
这个和真正的人脸识别是不一样的 ，这里仅仅是检测人脸。
通过照片分析，检测照片中是否包含人脸，使用人脸识别技术来识别人脸并计算照片设置
延时视频
延时视频功能允许用户将间隔几秒钟或几分钟拍摄的图片串联起来，创建视频剪辑。使用MediaRecorder录制时间流逝片段的图像。
其他重要功能API：
功能API
Camera1使用
流程：
- 检测设备摄像头，打开相机
- 创建预览画面，显示实时预览画面
- 设置相机参数，进行拍照监听
- 监听中，保存图片资源或者直接操作原始数据
- 释放相机资源
权限声明
<uses-feature
android:name="android.hardware.camera"
android:required="true" />
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
相机必须声明CAMERA权限，在Android6.0上，你还需要在代码中动态申请权限
ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA},
REQUEST_CAMERA_PERMISSION);
开发流程
下图是一个开发流程的导览：
打开相机
Camera.open()
该方法的系统源码实现
public static Camera open() {
int numberOfCameras = getNumberOfCameras();
CameraInfo cameraInfo = new CameraInfo();
for (int i = 0; i < numberOfCameras; i++) {
getCameraInfo(i, cameraInfo);
if (cameraInfo.facing == CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK) {
return new Camera(i);
}
}
return null;
}
这里会检查可用的摄像头，默认使用的CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK后置摄像头
创建预览画面
这里使用的是SurfaceView
private SurfaceView mSurfaceView;
private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
...
mSurfaceHolder = mSurfaceView.getHolder();
mSurfaceHolder.addCallback(new SurfaceHolder.Callback() {
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
...
startPreview();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
releaseCamera();
}
});
...
private void startPreview() {
try {
//设置实时预览
mCamera.setPreviewDisplay(mSurfaceHolder);
//Orientation
setCameraDisplayOrientation();
//开始预览
mCamera.startPreview();
startFaceDetect();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
设置预览的时候，可以设置setPreviewCallback监听预览数据的回调
void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera);
设置相机参数
设置相机参数后，需要重新启动预览，这边在初始化的时候，已经设置好了。
private void initParameters(final Camera camera) {
mParameters = camera.getParameters();
mParameters.setPreviewFormat(ImageFormat.NV21); //default
if (isSupportFocus(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE)) {
mParameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
} else if (isSupportFocus(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO)) {
mParameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO);
}
//设置预览图片大小
setPreviewSize();
//设置图片大小
setPictureSize();
camera.setParameters(mParameters);
}
Camera.Parameters可以设置的参数非常多，这里就介绍几个比较常用的
Camera.Parameters
1.setFocusMode
设置对焦模式
- FOCUS_MODE_AUTO：自动对焦
- FOCUS_MODE_INFINITY：无穷远
- FOCUS_MODE_MACRO：微距
- FOCUS_MODE_FIXED：固定焦距
- FOCUS_MODE_EDOF：景深扩展
- FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE：持续对焦(针对照片)
- FOCUS_MODE_CONTINUOUS_VIDEO：(针对视频)
2.setPreviewSize
设置预览图片大小
3.setPreviewFormat
支持的格式：
- ImageFormat.NV16
- ImageFormat.NV21
- ImageFormat.YUY2
- ImageFormat.YV12
- ImgaeFormat.RGB_565
- ImageFormat.JPEG
如果不设置，默认返回NV21的数据
4.setPictureSize
设置保存图片的大小
5.setPictureFormat
设置保存图片的格式，格式和setPreviewFormat一样
6.setDisplayOrientation
设置相机预览画面旋转的角度，degress取值0，90，180，270
7.setPreviewDisplay
设置实时预览SurfaceHolder
8.setPreviewCallback
监听相机预览数据回调
9.setParameters
设置相机的Parameters
其他一些设置，大家可以查看Android文档进行相应的设置
设置方向
设置相机的预览方向，orientation比较详细的介绍
private void setCameraDisplayOrientation() {
Camera.CameraInfo cameraInfo = new Camera.CameraInfo();
Camera.getCameraInfo(mCameraId, cameraInfo);
int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation(); //自然方向
int degrees = 0;
switch (rotation) {
case Surface.ROTATION_0:
degrees = 0;
break;
case Surface.ROTATION_90:
degrees = 90;
break;
case Surface.ROTATION_180:
degrees = 180;
break;
case Surface.ROTATION_270:
degrees = 270;
break;
}
int result;
//cameraInfo.orientation 图像传感方向
if (cameraInfo.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) {
result = (cameraInfo.orientation + degrees) % 360;
result = (360 - result) % 360;
} else {
result = (cameraInfo.orientation - degrees + 360) % 360;
}
mOrientation = result;
//相机预览方向
mCamera.setDisplayOrientation(result);
}
拍照
private void takePicture() {
if (null != mCamera) {
mCamera.takePicture(new Camera.ShutterCallback() {
@Override
public void onShutter() {
}
}, new Camera.PictureCallback() {
@Override
public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
//base data
}
}, new Camera.PictureCallback() {
@Override
public void onPictureTaken(final byte[] data, Camera camera) {
mCamera.startPreview();
//save data
}
});
}
}
takePicture的源码实现：
public final void takePicture(ShutterCallback shutter, PictureCallback raw,
PictureCallback jpeg) {
takePicture(shutter, raw, null, jpeg);
}
- shutter(ShutterCallback)：快门按下后的回调
- raw(PictureCallback)：raw图像数据
- jpeg(PictureCallback)：jpeg图像生成以后的回调
释放相机资源
在使用完成后，onPause或者onDestory中进行相机资源的释放
private void releaseCamera() {
if (null != mCamera) {
mCamera.stopPreview();
mCamera.stopFaceDetection();
mCamera.setPreviewCallback(null);
mCamera.release();
mCamera = null;
}
}
- stopPreview：停止预览
- release：释放资源
Camera2使用
设计框架
来自官网的模型图，展示了相关的工作流程
重新设计 Android Camera API 的目的在于大幅提高应用对于 Android 设备上的相机子系统的控制能力，同时重新组织 API，提高其效率和可维护性。
在CaptureRequest中设置不同的Surface用于接收不同的图片数据，最后从不同的Surface中获取到图片数据和包含拍照相关信息的CaptureResult。
优点
通过设计框架的改造和优化，Camera2具备了以下优点:
- 改进了新硬件的性能。Supported Hardware Level的概念，不同厂商对Camera2的支持程度不同，从低到高有LEGACY、LIMITED、FULL 和 LEVEL_3四个级别
- 以更快的间隔拍摄图像
- 显示来自多个摄像机的预览
- 直接应用效果和滤镜
开发流程
框架上的变化，对整个使用流程变化也非常大，首先了解一些主要的开发类
类
CameraManager
相机系统服务，用于管理和连接相机设备
CameraDevice
相机设备类，和Camera1中的Camera同级
CameraCharacteristics
主要用于获取相机信息，内部携带大量的相机信息，包含摄像头的正反(LENS_FACING)、AE模式、AF模式等，和Camera1中的Camera.Parameters类似
CaptureRequest
相机捕获图像的设置请求，包含传感器，镜头，闪光灯等
CaptureRequest.Builder
CaptureRequest的构造器，使用Builder模式，设置更加方便
CameraCaptureSession
请求抓取相机图像帧的会话，会话的建立主要会建立起一个通道。一个CameraDevice一次只能开启一个CameraCaptureSession。
源端是相机，另一端是 Target，Target可以是Preview，也可以是ImageReader。
ImageReader
用于从相机打开的通道中读取需要的格式的原始图像数据，可以设置多个ImageReader。
流程
Camera2开发流程
获取CameraManager
CameraManager cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
获取相机信息
for (String cameraId : cameraManager.getCameraIdList()) {
CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId);
Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);
if (null != facing && facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT) {
continue;
}
....
}
这里默认选择前置摄像头，并获取相关相机信息。
初始化ImageReader
mImageReader = ImageReader.newInstance(largest.getWidth(), largest.getHeight(), ImageFormat.JPEG, 2);
mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() {
@Override
public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
Log.d("DEBUG", "##### onImageAvailable: " + mFile.getPath());
mBackgroundHandler.post(new ImageSaver(reader.acquireNextImage(), mFile));
}
}, mBackgroundHandler);
ImageReader是获取图像数据的重要途径，通过它可以获取到不同格式的图像数据，例如JPEG、YUV、RAW等。通过ImageReader.newInstance(int width, int height, int format, int maxImages)创建ImageReader对象，有4个参数：
- width：图像数据的宽度
- height：图像数据的高度
- format：图像数据的格式，例如
ImageFormat.JPEG，ImageFormat.YUV_420_888等 - maxImages：最大Image个数，Image对象池的大小，指定了能从ImageReader获取Image对象的最大值，过多获取缓冲区可能导致OOM，所以最好按照最少的需要去设置这个值
ImageReader其他相关的方法和回调：
- ImageReader.OnImageAvailableListener：有新图像数据的回调
- acquireLatestImage()：从ImageReader的队列里面，获取最新的Image，删除旧的，如果没有可用的Image，返回null
- acquireNextImage()：获取下一个最新的可用Image，没有则返回null
- close()：释放与此ImageReader关联的所有资源
- getSurface()：获取为当前ImageReader生成Image的Surface
打开相机设备
try {
if (!mCameraOpenCloseLock.tryAcquire(2500, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
throw new RuntimeException("Time out waiting to lock camera opening.");
}
cameraManager.openCamera(mCameraId, mStateCallback, mBackgroundHandler);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
cameraManager.openCamera(@NonNull String cameraId,@NonNull final CameraDevice.StateCallback callback, @Nullable Handler handler)的三个参数:
- cameraId：摄像头的唯一标识
- callback：设备连接状态变化的回调
- handler：回调执行的Handler对象，传入null则使用当前的主线程Handler
其中callback回调：
private final CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
@Override
public void onOpened(@NonNull CameraDevice camera) {
mCameraOpenCloseLock.release();
mCameraDevice = camera;
createCameraPreviewSession();
}
@Override
public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice camera) {
mCameraOpenCloseLock.release();
camera.close();
mCameraDevice = null;
}
@Override
public void one rror(@NonNull CameraDevice camera, int error) {
mCameraOpenCloseLock.release();
camera.close();
mCameraDevice = null;
}
@Override
public void onClosed(@NonNull CameraDevice camera) {
super.onClosed(camera);
}
};
- onOpened：表示相机打开成功，可以真正开始使用相机，创建Capture会话
- onDisconnected：当相机断开连接时回调该方法，需要进行释放相机的操作
- onError：当相机打开失败时，需要进行释放相机的操作
- onClosed：调用Camera.close()后的回调方法
创建Capture会话
在CameraDevice.StateCallback的onOpened回调中执行：
private void createCameraPreviewSession() {
SurfaceTexture texture = mTextureView.getSurfaceTexture();
assert texture != null;
texture.setDefaultBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight());
Surface surface = new Surface(texture);
try {
mPreviewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
mPreviewRequestBuilder.addTarget(surface);
// Here, we create a CameraCaptureSession for camera preview.
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()),
new CameraCaptureSession.StateCallback() {
@Override
public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
// The camera is already closed
if (null == mCameraDevice) {
return;
}
// When the session is ready, we start displaying the preview.
mCaptureSession = cameraCaptureSession;
try {
// Auto focus should be continuous for camera preview.
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
// Flash is automatically enabled when necessary.
setAutoFlash(mPreviewRequestBuilder);
// Finally, we start displaying the camera preview.
mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest,
mCaptureCallback, mBackgroundHandler);
} catch (CameraAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void onConfigureFailed(
@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
Toast.makeText(Camera2Activity.this, "configureFailed", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}, null
);
} catch (CameraAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
这段的代码核心方法是mCameraDevice.createCaptureSession()创建Capture会话，它接受了三个参数：
- outputs：用于接受图像数据的surface集合，这里传入的是一个preview的surface
- callback：用于监听 Session 状态的CameraCaptureSession.StateCallback对象
- handler：用于执行CameraCaptureSession.StateCallback的Handler对象，传入null则使用当前的主线程Handler
创建CaptureRequest
CaptureRequest是向CameraCaptureSession提交Capture请求时的信息载体，其内部包括了本次Capture的参数配置和接收图像数据的Surface。
mPreviewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
mPreviewRequestBuilder.addTarget(surface);
通过CameraDevice.createCaptureRequest()创建CaptureRequest.Builder对象，传入一个templateType参数，templateType用于指定使用何种模板创建CaptureRequest.Builder对象，templateType的取值：
- TEMPLATE_PREVIEW：预览模式
- TEMPLATE_STILL_CAPTURE：拍照模式
- TEMPLATE_RECORD：视频录制模式
- TEMPLATE_VIDEO_SNAPSHOT：视频截图模式
- TEMPLATE_MANUAL：手动配置参数模式
除了模式的配置，CaptureRequest还可以配置很多其他信息，例如图像格式、图像分辨率、传感器控制、闪光灯控制、3A(自动对焦-AF、自动曝光-AE和自动白平衡-AWB)控制等。在createCaptureSession的回调中可以进行设置
// Auto focus should be continuous for camera preview.
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
// Flash is automatically enabled when necessary.
setAutoFlash(mPreviewRequestBuilder);
// Finally, we start displaying the camera preview.
mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
代码中设置了AF为设置未图片模式下的连续对焦，并设置自动闪光灯。最后通过build()方法生成CaptureRequest对象。
预览
Camera2中，通过连续重复的Capture实现预览功能，每次Capture会把预览画面显示到对应的Surface上。连续重复的Capture操作通过mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest,mCaptureCallback, mBackgroundHandler)实现，该方法有三个参数：
- request：CaptureRequest对象
- listener：监听Capture 状态的回调
- handler：用于执行CameraCaptureSession.CaptureCallback的Handler对象，传入null则使用当前的主线程Handler
停止预览使用mCaptureSession.stopRepeating()方法。
拍照
设置上面的request，session后，就可以真正的开始拍照操作
mCaptureSession.capture(mPreviewRequestBuilder.build(), mCaptureCallback, mBackgroundHandler);
该方法也有三个参数，和mCaptureSession.setRepeatingRequest一样：
- request：CaptureRequest对象
- listener：监听Capture 状态的回调
- handler：用于执行CameraCaptureSession.CaptureCallback的Handler对象，传入null则使用当前的主线程Handler
这里设置了mCaptureCallback：
private CameraCaptureSession.CaptureCallback mCaptureCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
@Override
public void onCaptureProgressed(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull CaptureResult partialResult) {
process(partialResult);
}
@Override
public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) {
process(result);
}
private void process(CaptureResult result) {
switch (mState) {
case STATE_PREVIEW: {
// We have nothing to do when the camera preview is working normally.
break;
}
case STATE_WAITING_LOCK: {
Integer afState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AF_STATE);
Log.d("DEBUG", "##### process STATE_WAITING_LOCK: " + afState);
if (afState == null) {
captureStillPicture();
} else if (CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_FOCUSED_LOCKED == afState ||
CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_NOT_FOCUSED_LOCKED == afState) {
// CONTROL_AE_STATE can be null on some devices
Integer aeState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_STATE);
if (aeState == null ||
aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_CONVERGED) {
mState = STATE_PICTURE_TAKEN;
captureStillPicture();
} else {
runPrecaptureSequence();
}
}
break;
}
case STATE_WAITING_PRECAPTURE: {
// CONTROL_AE_STATE can be null on some devices
Integer aeState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_STATE);
if (aeState == null ||
aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_PRECAPTURE ||
aeState == CaptureRequest.CONTROL_AE_STATE_FLASH_REQUIRED) {
mState = STATE_WAITING_NON_PRECAPTURE;
}
break;
}
case STATE_WAITING_NON_PRECAPTURE: {
// CONTROL_AE_STATE can be null on some devices
Integer aeState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_STATE);
if (aeState == null || aeState != CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_PRECAPTURE) {
mState = STATE_PICTURE_TAKEN;
captureStillPicture();
}
break;
}
}
}
};
通过设置mState来区分当前状态，是在预览还是拍照
关闭相机
退到后台或者当前页面被关闭的时候，已经不需要使用相机了，需要进行相机关闭操作，释放资源，
private void closeCamera() {
try {
mCameraOpenCloseLock.acquire();
if (null != mCaptureSession) {
mCaptureSession.close();
mCaptureSession = null;
}
if (null != mCameraDevice) {
mCameraDevice.close();
mCameraDevice = null;
}
if (null != mImageReader) {
mImageReader.close();
mImageReader = null;
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException("Interrupted while trying to lock camera closing.", e);
} finally {
mCameraOpenCloseLock.release();
}
}
先后对CaptureSession，CameraDevice，ImageReader进行close操作，释放资源。
这里仅仅对Camera2基本使用流程做了介绍，一些更高级的用法需要大家自行去实践。在Camera1中需要对画面进行方向矫正，而Camera2是否需要呢，关于相机Orientation相关的知识，通过后面的章节再进行介绍。
CameraView
CameraView的目的就是帮助开发者能够快速集成Camera1和Camera2的特性，可以用下面这张表来说明：
开发流程
CameraView定义
xml中定义
<com.google.android.cameraview.CameraView
android:id="@+id/camera"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:keepScreenOn="true"
android:adjustViewBounds="true"
app:autoFocus="true"
app:aspectRatio="4:3"
app:facing="back"
app:flash="auto"/>
xml中可以配置：
- autoFocus：是否自动对焦
- aspectRatio：预览画面比例
- facing：前后摄像头
- flash：闪光灯模式
增加生命周期
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
mCameraView.start();
}
@Override
protected void onPause() {
mCameraView.stop();
super.onPause();
}
这样声明后，就可以完成预览的工作了
相机状态回调
在xml声明CameraView后，增加回调
if (mCameraView != null) {
mCameraView.addCallback(mCallback);
}
...
private CameraView.Callback mCallback
= new CameraView.Callback() {
@Override
public void onCameraOpened(CameraView cameraView) {
Log.d(TAG, "onCameraOpened");
}
@Override
public void onCameraClosed(CameraView cameraView) {
Log.d(TAG, "onCameraClosed");
}
@Override
public void onPictureTaken(CameraView cameraView, final byte[] data) {
Log.d(TAG, "onPictureTaken " + data.length);
Toast.makeText(cameraView.getContext(), R.string.picture_taken, Toast.LENGTH_SHORT)
.show();
getBackgroundHandler().post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
File file = new File(getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES),
"picture.jpg");
Log.d(TAG, "onPictureTaken file path: " + file.getPath());
OutputStream os = null;
try {
os = new FileOutputStream(file);
os.write(data);
os.close();
} catch (IOException e) {
Log.w(TAG, "Cannot write to " + file, e);
} finally {
if (os != null) {
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
// Ignore
}
}
}
}
});
}
};
有三个回调方法，相机打开，相机关闭，和拍照。
拍照
mCameraView.takePicture();
就是这么简单，点击后拍照，然后回调中处理图像数据
CameraX
CameraX 是一个 Jetpack 支持库，目的是简化Camera的开发工作，它是基于Camera2 API的基础，向后兼容至 Android 5.0（API 级别 21）。
它有以下几个特性：
- 易用性，只需要几行代码就可以实现预览和拍照
- 保持设备的一致性，在不同相机设备上，对宽高比、屏幕方向、旋转、预览大小和高分辨率图片大小，做到都可以正常使用
- 相机特性的扩展，增加人像、HDR、夜间模式和美颜等功能
开发流程
库引用
目前CameraX最新版本是1.0.0-alpha06，在app的build.gradle引用：
dependencies {
// CameraX core library.
def camerax_version = "1.0.0-alpha06"
implementation "androidx.camera:camera-core:${camerax_version}"
// If you want to use Camera2 extensions.
implementation "androidx.camera:camera-camera2:${camerax_version}"
def camerax_view_version = "1.0.0-alpha03"
def camerax_ext_version = "1.0.0-alpha03"
//other
// If you to use the Camera View class
implementation "androidx.camera:camera-view:$camerax_view_version"
// If you to use Camera Extensions
implementation "androidx.camera:camera-extensions:$camerax_ext_version"
}
因为CameraX是一个 Jetpack 支持库，相机的打开和释放都是使用了Jetpack的Lifecycle来进行处理。
预览
预览参数设置，使用PreviewConfig.Builder()实现：
PreviewConfig config = new PreviewConfig.Builder()
.setLensFacing(CameraX.LensFacing.BACK)
.setTargetRotation(mTextureView.getDisplay().getRotation())
.setTargetResolution(new Size(640, 480))
.build();
Preview preview = new Preview(config);
preview.setOnPreviewOutputUpdateListener(new Preview.OnPreviewOutputUpdateListener() {
@Override
public void onUpdated(@NonNull Preview.PreviewOutput output) {
if (mTextureView.getParent() instanceof ViewGroup) {
ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) mTextureView.getParent();
viewGroup.removeView(mTextureView);
viewGroup.addView(mTextureView, 0);
mTextureView.setSurfaceTexture(output.getSurfaceTexture());
updateTransform();
}
}
});
//lifecycle
CameraX.bindToLifecycle(this, preview);
PreivewConfig.Builder可以设置的属性很多，这里只设置了摄像头、旋转方向、预览分辨率，还有很多其他方法，大家可以自行试验。
在preview回调监听中，把output的SurfaceTexture设置到mTextureView中，实现图像预览，最后增加Lifecycle的绑定。
拍照
ImageCaptureConfig captureConfig = new ImageCaptureConfig.Builder()
.setTargetAspectRatio(AspectRatio.RATIO_16_9)
.setCaptureMode(ImageCapture.CaptureMode.MIN_LATENCY)
.setTargetRotation(getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation())
.build();
ImageCapture imageCapture = new ImageCapture(captureConfig);
mTakePicture.setOnClickListener((view) -> {
final File file = new File(getExternalMediaDirs()[0], System.currentTimeMillis() + ".jpg");
Log.d("DEBUG", "##### file path: " + file.getPath());
imageCapture.takePicture(file, ContextCompat.getMainExecutor(getApplicationContext()), new ImageCapture.OnImageSavedListener() {
@Override
public void onImageSaved(@NonNull File file) {
Log.d("DEBUG", "##### onImageSaved: " + file.getPath());
}
@Override
public void one rror(@NonNull ImageCapture.ImageCaptureError imageCaptureError, @NonNull String message, @Nullable Throwable cause) {
Log.d("DEBUG", "##### one rror: " + message);
}
});
});
CameraX.bindToLifecycle(this, preview, imageCapture);
拍照的参数通过ImageCaptureConfig.Builder设置，这里只设置了图片宽高比、拍摄模式和旋转方向，还有很多其他方法，大家可以自行试验。
真正调用拍照的方法：
- takePicture(OnImageCapturedListener)：此方法为拍摄的图片提供内存缓冲区。
- takePicture(File, OnImageSavedListener)：此方法将拍摄的图片保存到提供的文件位置。
- takePicture(File, OnImageSavedListener, Metadata)：此方法可用于指定要嵌入已保存文件的 Exif 中的元数据。
例子调用的是takePicture(File, OnImageSavedListener)，直接存为文件。最后再增加Lifecycle的绑定。
图片分析
ImageAnalysisConfig analysisConfig = new ImageAnalysisConfig.Builder()
.setImageReaderMode(ImageAnalysis.ImageReaderMode.ACQUIRE_LATEST_IMAGE)
.build();
ImageAnalysis imageAnalysis = new ImageAnalysis(analysisConfig);
imageAnalysis.setAnalyzer(ContextCompat.getMainExecutor(getApplicationContext()),
new LuminosityAnalyzer());
CameraX.bindToLifecycle(this, preview, imageCapture, imageAnalysis);
...
private class LuminosityAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {
private long lastAnalyzedTimestamp = 0L;
@Override
public void analyze(ImageProxy image, int rotationDegrees) {
final Image img = image.getImage();
if (img != null) {
Log.d("DEBUG", img.getWidth() + "," + img.getHeight());
}
}
}
图片分析，不是必要的步骤，但是ImageAnalysis，可以对每帧图像进行分析。
设置参数通过ImageAnalysisConfig.Builder()，这里只设置了ImageReaderMode，它有两种模式：
- 阻止模式(ImageReaderMode.ACQUIRE_NEXT_IMAGE)：就是Camera2中的acquireNextImage()，获取下一个最新的可用Image
- 非阻止模式(ImageReaderMode.ACQUIRE_LATEST_IMAGE)：Camera2中的acquireLatestImage()，获得图像队列中最新的图片，并且会清空队列,删除已有的旧的图像
最后还是增加Lifecycle的绑定。CameraX的使用也非常简单，把Camera2中复杂的API封装到统一的config中，只需要几行代码，就实现需要的功能。
标签：CameraX,CameraView,预览,Camera1,void,相机,Camera,new,null 来源： https://blog.csdn.net/qijingwang/article/details/118765067