Matlab环境下使用USB2.0摄像头编程

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Matlab中的图像获取工具箱给我们提供了必要的函数，我们直接调用就可以了。在这帖中我们主要就是简单的介绍如何使用该工具箱进行对USB2.0摄像头的编程

废话不多说，我们开始言归正传了。但是一定记住你必须安装了PC摄像头才可以进行下面的东西，如果说首次安装摄像头最好重启下PC，否则可能出现没法识别摄像头。

下面是一个例子的链接：

整个过程我们需要做如下几件事情：
1、查询USB2.0Camera 的具体参数(imaqhwinfo)
2、创建输入对象(videoinput)
3、图像预览和显示(preview、stoppreview、closepreview和image)
4、获取视频图像(getsnapshot)
5、图像获取设备的获取和设置(get和set)
6、关闭视频对象(delete)

在正式讲解之前，我想说明下几个在图像获取工具箱中的术语：

图像获取设备：比如摄像头、扫描仪
图像获取适配器：主要的目的是通过驱动在Matlab和图像获取设备之间传递信息
ROI：region-of-interest 感兴趣区域

再说说几个常用的函数，我们这里只是说明它的作用，具体如何使用参考帮助系统

getselectedsource
imaqfind
isvalid
peekdata
getdata
imaqmontage

查询USB2.0Camera 的具体参数 给我们一个摄像头我们必须知道他的相关参数，才可能进行我们的编程下。当然我们可以查询商家手册，但是那个累不累人呀。

Matlab的图像获取工具箱为我提供了imaqhwinfo()，来获取PC上以安装的图像获取硬件信息


没有输入参数时，返回一个结构体， 它包含了系统中存在的适配器和Matlab相关的版本信息(第一次我们一般使用这个)

1. >> info=imaqhwinfo
   
2. 
   
3. info =
   
4. 
   
5.     InstalledAdaptors: {'coreco'  'winvideo'}%这里可以看到我的PC上安装了两个适配器
   
6.         MATLABVersion: '7.6 (R2008a)'
   
7.           ToolboxName: 'Image Acquisition Toolbox'
   
8.        ToolboxVersion: '3.1 (R2008a)'

复制代码

有输入参数的时候，返回一个结构体，包含了指定的适配器的数据信息

1. >> win_info=imaqhwinfo('winvideo')%我们看看第二适配器的具体参数
   
2. 
   
3. win_info =
   
4. 
   
5.        AdaptorDllName: [1x81 char]%适配器dll文件绝对路径
   
6.     AdaptorDllVersion: '3.1 (R2008a)'%适配器dll文件版本
   
7.           AdaptorName: 'winvideo'%适配器名称
   
8.             DeviceIDs: {[1]}%设备ID号，这个我们经常需要用到
   
9.            DeviceInfo: [1x1 struct]%设备信息，这里主要是图像获取设备的一些参数，比较重要
   
10. 
    
11. %====================下面我们了解下，这个图像获取设备到底有哪些的详细信息吧====================
    
12. 
    
13. >> win_info.DeviceIDs
    
14. 
    
15. ans =
    
16. 
    
17.     [1]
    
18. 
    
19. >> dev_win_info=win_info.DeviceInfo
    
20. 
    
21. dev_win_info =
    
22. 
    
23.           DefaultFormat: 'RGB24_320x240'%获取图片的默认格式
    
24.     DeviceFileSupported: 0
    
25.              DeviceName: 'USB PC CAMERA P227'%设备名称
    
26.                DeviceID: 1%设备号
    
27.       ObjectConstructor: 'videoinput('winvideo', 1)'%对象构建方式，这个绝大部分都是一样的
    
28.        SupportedFormats: {1x12 cell}%获取的图像支持格式，一般都有好多种，上面的DefaultFormat只是默认格式而已
    
29. 
    
30. %==================================看看图像获取设备支持的图像格式==================================
    
31. 
    
32. >> dev_win_info.SupportedFormats%可以看到我的PC上的摄像头支持下面12中图片格式
    
33. 
    
34. ans =
    
35. 
    
36.   Columns 1 through 5
    
37. 
    
38.     'I420_160x120'    'I420_176x144'    'I420_320x240'    'I420_352x288'    'I420_640x480'
    
39. 
    
40.   Columns 6 through 9
    
41. 
    
42.     'RGB24_1280x960'    'RGB24_160x120'    'RGB24_176x144'    'RGB24_320x240'
    
43. 
    
44.   Columns 10 through 12
    
45. 
    
46.     'RGB24_352x288'    'RGB24_640x480'    'RGB24_800x600'

复制代码

视频预览、采集和保存 (1)创建视频输入对象
obj = videoinput(adaptorname,deviceID,format)
adaptorname：适配器名称，首次可以使用不带参数的imaqhwinfo函数获取
deviceID：设备ID号，首次可以通过imaqhwinfo函数获取
format：视频采集格式，可以通过DeviceInfo的SupportedFormats获取，不填写则使用默认格式

1. >> obj = videoinput('winvideo',1,'RGB24_320x240')%这里我们使用默认的视频采集格式
   
2. 
   
3. Summary of Video Input Object Using 'USB PC CAMERA P227'.
   
4. 
   
5.    Acquisition Source(s):  input1 is available.
   
6. 
   
7.   Acquisition Parameters:  'input1' is the current selected source.
   
8.                            10 frames per trigger using the selected source.
   
9.                            'RGB24_320x240' video data to be logged upon START.
   
10.                            Grabbing first of every 1 frame(s).
    
11.                            Log data to 'memory' on trigger.
    
12. 
    
13.       Trigger Parameters:  1 'immediate' trigger(s) on START.
    
14. 
    
15.                   Status:  Waiting for START.
    
16.                            0 frames acquired since starting.
    
17.                            0 frames available for GETDATA.

复制代码

(2)打开视频预览窗口
himage=preview(obj,himage)
obj：视频采集对象
himage：视频预览窗口对应的句柄，也就是说在指定的句柄对象中预览视频，该参数可以空缺
至于预览窗口的关闭和停止可以使用colsepreview和stoppreview函数

1. vidRes = get(obj, 'VideoResolution');
   
2. nBands = get(obj, 'NumberOfBands');
   
3. figure()%指定预览窗体显示的figure
   
4. axes()%指定预览窗口显示的坐标系
   
5. hImage = image( zeros(vidRes(2), vidRes(1), nBands) );
   
6. preview(obj, hImage);

复制代码

(3)图像捕捉、显示和保存

1. %frame是H×W×B的矩阵。H图像高度，由ROIPosition指定；w图像宽度，由ROIPosition指定；B索线个数，由NumberOfBands指定
   
2. frame = getsnapshot(obj);%获取视频的一帧
   
3. imshow(frame);%显示获取那一帧
   
4. imwrite(frame,'snap.jpg','jpg');

复制代码