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- 摘要：android从5.0开始,废弃了原有的Camera接口,提供了全新的Camera2接口。Camera2接口为了给app提供更强大更低级的摄像头控制,将整个的摄像头框架及流程进行了修改。在使用Camera2时,发现手工对焦的实现逻辑与旧的Camera实现该逻辑有较大不同,本文就谈下如何使用Camera2进行手工对焦。1.操作摄像头进行对焦mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_REGIONS,newMeteri
android从5.0开始,废弃了原有的Camera接口,提供了全新的Camera2接口。Camera2接口为了给app提供更强大更低级的摄像头控制,将整个的摄像头框架及流程进行了修改。在使用Camera2时,发现手工对焦的实现逻辑与旧的Camera实现该逻辑有较大不同,本文就谈下如何使用Camera2进行手工对焦。
1. 操作摄像头进行对焦
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_REGIONS, new MeteringRectangle[] {new MeteringRectangle(rect, 1000)});
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_REGIONS, new MeteringRectangle[] {new MeteringRectangle(rect, 1000)});
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_AUTO);
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER, CameraMetadata.CONTROL_AF_TRIGGER_START);
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER, CameraMetadata.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START);
mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
try {
mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest, mAfCaptureCallback, mBackgroundHandler);
} catch (CameraAccessException e) {
Log.e(TAG, "setRepeatingRequest failed, " + e.getMessage());
}
主要步骤:
指定自动对焦和自动嚗光测量的区域,这个区域就是手指点击的图像区域。
指定自动对焦模式为 CONTROL_AF_MODE_AUTO 模式,非点击对焦的时候,模式应该为CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE 或者 CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO。
将对焦的状态修改为开始对焦
触发连续获取图像数据
2. 对焦完成恢复正常的预览模式
if (CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_FOCUSED_LOCKED == afState
|| CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_NOT_FOCUSED_LOCKED == afState) {
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER, CameraMetadata.CONTROL_AF_TRIGGER_CANCEL);
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO);
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON);
mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
try {
mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest, null, mBackgroundHandler);
} catch (CameraAccessException e) {
Log.e(TAG, "setRepeatingRequest failed, errMsg: " + e.getMessage());
}
}
点击对焦完成后,将对焦模式修改为 CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO。
3. 计算自动对焦区域
CONTROL_AF_REGIONS 的参数是指定用来测量对焦的区域,摄像头设备使用这个区域来测量光度情况进行对焦,因此该区域坐标系基于摄像头成像区域的坐标系。那么app接收到的图像数据与成像区域的关系如何呢?
手机摄像头成像区域是固定的,因此系统对于app中需要采集不同分辨率的需求做法是:将成像区域按照需要的分辨率比例进行居中裁剪,然后缩放到对应的尺寸。
Camera2通过不同的接口,给应用层提供了这方面的信息:
SENSOR_INFO_PIXEL_ARRAY_SIZE 表示的是摄像头成像区域所使用的内存大小。
SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE 表示真正接收光线的区域,因此成像的区域是该参数指定的区域,当然该矩形区域的坐标系基于SENSOR_INFO_PIXEL_ARRAY_SIZE 。
SCALER_CROP_REGION 表示最终的输出内容是基于 SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE 裁剪的部分,而该值指定裁剪的区域。
摄像头输出裁剪区域
如图:整个区域(2000 x 1500)是整个成像所使用的内存区域,蓝色部分(crop region)是输出内容是使用的裁剪区域(根据我的测试结果发现,crop region基本等于成像区域大小),绿色的和橘黄色的部分就是不同分辨率所使用的区域。
了解该裁剪流程之后,就可以知道如何计算对焦区域了:
一般app拿到摄像头来的数据之后,会将摄像头进行合适的旋转,然后根据屏幕比例居中裁剪图像数据,再进行显示。所以我们先将屏幕上面点击区域的坐标转化为app收到的图像区域的坐标:
// 先取相对于view上面的坐标
double x = event.getX(), y = event.getY(), tmp;
// 取出来的图像如果有旋转角度的话,则需要将宽高交换下
int realPreviewWidth = mPreviewSize.width, realPreviewHeight = mPreviewSize.height;
if (90 == mDisplayRotate || 270 == mDisplayRotate) {
realPreviewWidth = mPreviewSize.height;
realPreviewHeight = mPreviewSize.width;
}
// 计算摄像头取出的图像相对于view放大了多少,以及有多少偏移
double imgScale = 1.0, verticalOffset = 0, horizontalOffset = 0;
if (realPreviewHeight * viewWidth > realPreviewWidth * viewHeight) {
imgScale = viewWidth * 1.0 / realPreviewWidth;
verticalOffset = (realPreviewHeight - viewHeight / imgScale) / 2;
} else {
imgScale = viewHeight * 1.0 / realPreviewHeight;
horizontalOffset = (realPreviewWidth - viewWidth / imgScale) / 2;
}
// 将点击的坐标转换为图像上的坐标
x = x / imgScale + horizontalOffset;
y = y / imgScale + verticalOffset;
if (90 == mDisplayRotate) {
tmp = x; x = y; y = mPreviewSize.height - tmp;
} else if (270 == mDisplayRotate) {
tmp = x; x = mPreviewSize.width - y; y = tmp;
}
app取到的图像是按照裁剪区域(crop region)按照预览尺寸的比例进行居中裁剪的,所以需要计算app取到的图像相对于裁剪区域进行了多少缩放,以及有多少位移:
// 计算取到的图像相对于裁剪区域的缩放系数,以及位移
Rect cropRegion = mPreviewRequest.get(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION);
if (null == cropRegion) {
Log.e(TAG, "can't get crop region");
cropRegion = mActiveArraySize;
}
int cropWidth = cropRegion.width(), cropHeight = cropRegion.height();
if (mPreviewSize.height * cropWidth > mPreviewSize.width * cropHeight) {
imgScale = cropHeight * 1.0 / mPreviewSize.height;
verticalOffset = 0;
horizontalOffset = (cropWidth - imgScale * mPreviewSize.width) / 2;
} else {
imgScale = cropWidth * 1.0 / mPreviewSize.width;
horizontalOffset = 0;
verticalOffset = (cropHeight - imgScale * mPreviewSize.height) / 2;
}
将点击区域相对于app取到的图像坐标,转化为相对于成像区域的坐标:
// 将点击区域相对于图像的坐标,转化为相对于成像区域的坐标
x = x * imgScale + horizontalOffset + cropRegion.left;
y = y * imgScale + verticalOffset + cropRegion.top;
按照对焦区域为成像区域的0.1倍计算对焦的矩形:
double tapAreaRatio = 0.1;
Rect rect = new Rect();
rect.left = clamp((int) (x - tapAreaRatio / 2 * cropRegion.width()), 0, cropRegion.width());
rect.right = clamp((int) (x + tapAreaRatio / 2 * cropRegion.width()), 0, cropRegion.width());
rect.top = clamp((int) (y - tapAreaRatio / 2 * cropRegion.height()), 0, cropRegion.height());
rect.bottom = clamp((int) (y + tapAreaRatio / 2 * cropRegion.height()), 0, cropRegion.height());
4. 总结
Camera2相对于就的Camera api来说,使用复杂度提升不少,但是提供更多的操作空间。同时,由于从Android 5.0就开始提供Camera2的接口,而有些机器并不一定支持全部的Camera2特性,所以需要通过 android.info.supportedHardwareLevel 查询支持的程度:
LEGACY:app调用Camera2的接口时,由框架将其转调给Camera API1来实现对应的功能,因此不支持Camera2的某些特性,如:每帧控制。
FULL:设备支持所有的Camera2接口。
LIMITED:设备支持部分的Camera2接口。
demo地址在这,demo中并没有查询级别,如果demo跑得不正常时,可以检查下支持级别是否是FULL。
文中的理解来自于下面几篇文章,有任何问题,欢迎指教:
http://source.android.com/devices/camera/camera3_crop_reprocess.html
https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CaptureRequest.html#SCALER_CROP_REGION
https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CameraCharacteristics.html#SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE
https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CameraCharacteristics.html#SENSOR_INFO_PIXEL_ARRAY_SIZE
以上是
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