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使用OpenCV Java创建Windows摄像头扫码程序

OpenCV提供了一些基本的Webcam控制接口。用OpenCV C/C++或者Python,可以在任意平台快速创建一个摄像头预览应用。然而使用Java,情况就复杂的多,因为OpenCV Java并没有提供一个类似于imshow的窗口显示接口。想要创建一个带界面的应用,就需要通过OpenCV接口获取数据,并转换成对应的格式,然后通过Java的UI组件显示出来。

OpenCV Java安装

在OpenCV官网下载最新的Windows安装包( )。

安装后找到目录opencv-4.3opencvbuildjava。

如果用Eclipse,可以直接导入工程。如果用Maven,需要先安装到Maven的本地仓库:

 mvn install:install-file -Dfile=opencv-430.jar -DgroupId=org -DartifactId=opencv -Dversion=4.3.0 -Dpackaging=jar
  

然后在pom.xml文件里添加依赖:

 <dependency>
  <groupId>org</groupId>
  <artifactId>opencv</artifactId>
  <version>4.3.0</version>
</dependency>
  

还有一个问题就是dll文件怎么加载。如果找不到,会看到错误信息:

 Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no opencv_java430 in java.library.path
        at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1867)
        at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:870)
        at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1122)
        at com.java.barcode.App.main(App.java:65)
  

解决方法有几种:

  1. 查看系统中的Java库加载路径。把dll文件放到对应的路径下即可:System.out.println(System.getProperty(“java.library.path”));
  2. 使用全路径加载:System.load(“D:/opencv-4.3/opencv/build/java/x64/opencv_java430.dll”);
  3. 启动程序的时候指定dll路径:java -Djava.library.path=<dll path> -cp target/opencv-dotcode-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar com.java.barcode.App

摄像头视频窗口

在OpenCV Java的文档中提供了一份基于JavaFX的示例代码。

参考逻辑之后,也可以把代码移植到Java Swing中。我这里用JLable来显示视频帧:

 public void updateViewer(final BufferedImage image) {
        if (!SwingUtilities.isEventDispatchThread()) {
            SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    mImage.setIcon(new ImageIcon(image));
                }
            });
            return;
        }
    }
 
Runnable frameGrabber = new Runnable() {
 
                    @Override
                    public void run() {
                        Mat frame = grabFrame();
                        byte[] data = Utils.matToByteArray(frame);
 
                        if (!status.get()) {
                            status.set(true);
                            barcodeTimer.schedule(new BarcodeRunnable(frame, mBarcodeReader, callback, status), 0, TimeUnit.MILLISECONDS);
                        }
                     
                        BufferedImage bufferedImage = Utils.byteToBufferedImage(data, frame.width(), frame.height(), frame.channels());
                        if (isRunning) updateViewer(bufferedImage);
                    }
                };
this.timer = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
this.timer.scheduleAtFixedRate(frameGrabber, 0, 33, TimeUnit.MILLISECONDS);
  

OpenCV接口运行在独立的线程中,需要通过SwingUtilities来更新UI。

示例:DotCode解码

在pom.xml中添加Dynamsoft Barcode Reader SDK:

 <repositories>
  <repository>
    <id>dbr</id>
    <url>
  </repository>
</repositories>
<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>com.dynamsoft</groupId>
    <artifactId>dbr</artifactId>
    <version>7.4.0</version>
  </dependency>
</dependencies>
  

然后像OpenCV一样创建一条线程来做条形码解码。

 barcodeTimer = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
  

Runnable中的代码:

 public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            TextResult[] results = reader.decodeBuffer(Utils.matToByteArray(frame), frame.width(), frame.height(), (int)frame.step1(), EnumImagePixelFormat.IPF_BGR_888, "");
            if (results != null && results.length > 0) {
                if (callback != null) {
                    callback.onResult(results, Utils.matToBufferedImage(frame));
                }
            }
            else {
                status.set(false);
            }
            
        } catch (BarcodeReaderException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
        }
    }
  

OpenCV获取的数据类型是Mat。

条形码解码的时候要把Mat转换成byte[]:

 public static byte[] matToByteArray(Mat original)
{
    int width = original.width(), height = original.height(), channels = original.channels();
    byte[] sourcePixels = new byte[width * height * channels];
    original.get(0, 0, sourcePixels);
    return sourcePixels;
}
  

而在显示画面的时候,要把数据再转成BufferedImage:

 public static BufferedImage byteToBufferedImage(byte[] sourcePixels, int width, int height, int channels)
{
    BufferedImage image = null;
     
    if (channels > 1)
    {
        image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
    }
    else
    {
        image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
    }
    final byte[] targetPixels = ((DataBufferByte) image.getRaster().getDataBuffer()).getData();
    System.arraycopy(sourcePixels, 0, targetPixels, 0, sourcePixels.length);
     
    return image;
}
  

最后通过自定义的JLable来绘制条形码的区域:

 private ArrayList<Point[]> data = new ArrayList<>();
 
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
    super.paintComponent(g);
    Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
    if (data.size() > 0) {
        g2d.setColor(Color.RED);
        for (Point[] points : data) {
            for (int i = 0; i < points.length; ++i) {
                if (i == 3) {
                    g2d.drawLine(points[i].x, points[i].y, points[0].x, points[0].y);
                } else {
                    g2d.drawLine(points[i].x, points[i].y, points[i + 1].x, points[i + 1].y);
                }
            }
        }
 
    }
    g2d.dispose();
}
 
public void appendPoints(Point[] points) {
    data.add(points);
}
 
public void clearPoints() {
    data.clear();
}
  

源码

文章来源:智云一二三科技

文章标题:使用OpenCV Java创建Windows摄像头扫码程序

文章地址:https://www.zhihuclub.com/200225.shtml

关于作者: 智云科技

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