Android--使用Camera拍照

前言

　　在开发Android应用的时候，如果需要调用摄像头获取拍摄的照片，除了通过Intent调用系统现有相机应用拍摄照片之外，还可以通过直接调用Camera硬件去去获取摄像头拍摄的照片。本篇博客将讲解如何在Android应用中通过Camera拍摄照片，这个对开发相机类应用尤为重要，同样最后也将以一个简单的Demo演示。

　　本篇博客的主要内容：

1. Camera
2. 验证设备是否配备摄像头硬件
3. Camera捕获画面的预览
4. 使用Camera拍照
5. 使用Camera拍照的Demo
6. Camera的回调监听
7. Camera的参数设置

Camera

　　Camera是Android摄像头硬件的相机类，位于硬件包"android.hardware.Camera"下。它主要用于摄像头捕获图片、启动/停止预览图片、拍照、获取视频帧等，它是设备本地的服务，负责管理设备上的摄像头硬件。

　　Camera既然用于管理设备上的摄像头硬件，那么它也为开发人员提供了相应的方法，并且这些方法大部分都是native的，用C++在底层实现，下面简单介绍一下Camera的一些方法：

• static Camera open()：打开Camera，返回一个Camera实例。
• static Camera open(int cameraId)：根据cameraId打开一个Camera，返回一个Camera实例。
• final void release()：释放掉Camera的资源。
• static int getNumberOfCameras()：获取当前设备支持的Camera硬件个数。
• Camera.Parameters getParameters()：获取Camera的各项参数设置类。
• void setParameters(Camera.Parameters params)：通过params把Camera的各项参数写入到Camera中。
• final void setDisplayOrientation(int degrees)：摄像预览的旋转度。
• final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)：设置Camera预览的SurfaceHolder。
• final void starPreview()：开始Camera的预览。
• final void stopPreview()：停止Camera的预览
• final void autoFocus(Camera.AutoFocusCallback cb)：自动对焦。
• final takePicture(Camera.ShutterCallback shutter,Camera.PictureCallback raw,Camera.PictureCallback jpeg)：拍照。
• final void lock()：锁定Camera硬件，使其他应用无法访问。
• final void unlock()：解锁Camera硬件，使其他应用可以访问。

　　上面已经介绍了Camera的常用方法，下面根据这些方法详细讲解Android下使用Camera开发拍照应用最基本的过程：

1. 使用open()方法获取一个Camera对象，鉴于Android设备可能配置了多个摄像头，open()方法可以通过摄像头Id开启指定的摄像头。
2. 为Camera对象设置预览类，它是一个SurfaceHolder对象，通过setPreviewDisplay(SurfaceHolder)方法设置。
3. 调用startPreview()方法开始Camera对象的预览。
4. 调用takePicture()方法进行拍照，其中可以通过Camera.PictureCallback()回调获得拍摄的Image数据。
5. 当拍摄完成后，需要调用stopPreview()方法停止预览，并使用release()释放Camera占用的资源。

　　以上介绍的步骤都是最基本的过程，是必不可少的。Camera没有提供公开的构造函数，只能通过open()方法获取，并且必须设置一个预览类SurfaceHolder，如果不设置的话，将无法使用Camera。在使用完成Camera之后，必须使用release()释放Camera资源。

验证设备是否配备摄像头硬件

　　因为Android的开源，所以其支持的设备多而杂，在使用Camera的时候，最好验证一下当前运行的设备上是否配备了摄像头硬件。这里需要用到一个PackageManager，它用于检测应用安装设备的各种信息，可以通过Context.getPackageManager()方法获取。可以通过PackageManager.hasSystemFeature(String name)方法检测设备是否支持摄像头操作，它传递的是一个String类型的参数，被PackageManager定义为了常量，返回一个Boolean数据，验证是否检测通过，对于Camera而言，可以检测如下信息：

• FEATURE_CAMERA：设备是否有摄像头。
• FEATURE_CAMERA_ANY：设备至少有一个摄像头。
• FEATURE_CAMERA_AUTOFOCUS：设备支持的摄像头是否支持自动对焦
• FEATURE_CAMERA_FLASH：设备是否配备闪光灯。
• FEATURE_CAMERA_FRONT：设备是否有一个前置摄像头。

　　一般而言，检测FEATURE_CAMERA即可：

    /** 检测设备是否存在Camera硬件 */
    private boolean checkCameraHardware(Context context) {
        if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(
                PackageManager.FEATURE_CAMERA)) {
            // 存在
            return true;
        } else {
            // 不存在
            return false;
        }
    }

Camera捕获画面的预览

　　Camera的预览，需要放到一个SurfaceView中，出于安全的考虑，在设计Android的时候就规定，如果需要调用Camera，必须为其制定显示在屏幕上的SurfaceView预览，否则将无法使用Camera。关于SurfaceView和SurfaceHolder的内容，在之前的博客中已经详细讲解，这里不再赘述，不清楚的朋友可以看看之前的博客：Android--SurfaceView。

　　下面我们直接使用一个类去继承SurfaceView当做Camera的预览类：

package cn.bgxt.camerapicturedemo;

import java.io.IOException;
import android.content.Context;
import android.hardware.Camera;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;

/**
 * 定义一个预览类
 */
public class CameraPreview extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
    private static final String TAG = "main";
    private SurfaceHolder mHolder;
    private Camera mCamera;

    public CameraPreview(Context context, Camera camera) {
        super(context);
        mCamera = camera;

        // 通过SurfaceView获得SurfaceHolder
        mHolder = getHolder();
        // 为SurfaceHolder指定回调
        mHolder.addCallback(this);
        // 设置Surface不维护自己的缓冲区，而是等待屏幕的渲染引擎将内容推送到界面 在Android3.0之后弃用
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }

    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // 当Surface被创建之后，开始Camera的预览
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(holder);
            mCamera.startPreview();
        } catch (IOException e) {
            Log.d(TAG, "预览失败");
        }
    }

    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        
    }

    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
        // Surface发生改变的时候将被调用，第一次显示到界面的时候也会被调用
        if (mHolder.getSurface() == null){
          // 如果Surface为空，不继续操作
          return;
        }

        // 停止Camera的预览
        try {
            mCamera.stopPreview();
        } catch (Exception e){
            Log.d(TAG, "当Surface改变后，停止预览出错");
        }

        // 在预览前可以指定Camera的各项参数

        // 重新开始预览
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
            mCamera.startPreview();

        } catch (Exception e){
            Log.d(TAG, "预览Camera出错");
        }
    }
}

使用Camera拍照

　　当指定了Camera的预览类，并开始预览之后，就可以通过takePicture()方法进行拍照了，下面是它的完整签名：

 　　　　public final void taskPicture(Camera.ShuffterCallback shutter,Camera.PictureCallback raw,Camera.PictureCallback postview,Camera.PictureCallback jpeg)

　　它将以异步的方式从Camera中获取图像，具有多个回调类作为参数，并且都可以为null，下面分别介绍这些参数的意义：

• shutter：在按下快门的时候回调，这里可以播放一段声音。
• raw：从Camera获取到未经处理的图像。
• postview：从Camera获取一个快速预览的图片，不是所有设备都支持。
• jpeg：从Camera获取到一个经过压缩的jpeg图片。

 　　虽然raw、postview、jpeg都是Camera.PictureCallback回调，但是一般我们只需要获取jpeg，其他传null即可，Camera.PictureCallback里需要实现一个方法onPictureTaken(byte[] data,Camera camera)，data及为图像数据。值得注意的是，一般taskPicture()方法拍照完成之后，SurfaceView都会停留在拍照的瞬间，需要重新调用startPreview()才会继续预览。

　　如果直接使用taskPicture()进行拍照的话，Camera是不会进行自动对焦的，这里需要使用Camera.autoFocus()方法进行对焦，它传递一个Camera.AutoFocusCallback参数，用于自动对焦完成后回调，一般会在它对焦完成在进行taskPicture()拍照。

使用Camera拍照的Demo

　　 上面已经介绍了使用Camera的基本步骤以及涉及的内容，这里通过一个简单的Demo演示一下，使用上面附上代码的预览类进行Camera预览。代码中注释比较完整，这里不再赘述。

　　布局代码：activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
  <FrameLayout
    android:id="@+id/camera_preview"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:layout_weight="1"
    />

  <Button
    android:id="@+id/button_capture"
    android:text="拍照"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_gravity="center"
    />
</LinearLayout>

　　实现代码：MainActivity.java

package cn.bgxt.camerapicturedemo;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.FrameLayout;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.hardware.Camera;
import android.hardware.Camera.AutoFocusCallback;
import android.hardware.Camera.PictureCallback;

public class MainActivity extends Activity {
    protected static final String TAG = "main";
    private Camera mCamera;
    private CameraPreview mPreview;

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

        mCamera = getCameraInstance();

        // 创建预览类，并与Camera关联，最后添加到界面布局中
        mPreview = new CameraPreview(this, mCamera);
        FrameLayout preview = (FrameLayout) findViewById(R.id.camera_preview);
        preview.addView(mPreview);


        Button captureButton = (Button) findViewById(R.id.button_capture);
        captureButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 在捕获图片前进行自动对焦
                mCamera.autoFocus(new AutoFocusCallback() {
                    
                    @Override
                    public void onAutoFocus(boolean success, Camera camera) {
                        // 从Camera捕获图片
                        mCamera.takePicture(null, null, mPicture);
                    }
                });                
            }
        });
    }

    /** 检测设备是否存在Camera硬件 */
    private boolean checkCameraHardware(Context context) {
        if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(
                PackageManager.FEATURE_CAMERA)) {
            // 存在
            return true;
        } else {
            // 不存在
            return false;
        }
    }

    /** 打开一个Camera */
    public static Camera getCameraInstance() {
        Camera c = null;
        try {
            c = Camera.open(); 
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "打开Camera失败失败");
        }
        return c; 
    }

    private PictureCallback mPicture = new PictureCallback() {

        @Override
        public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
            // 获取Jpeg图片，并保存在sd卡上
            File pictureFile = new File("/sdcard/" + System.currentTimeMillis()
                    + ".jpg");
            try {
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(pictureFile);
                fos.write(data);
                fos.close();
            } catch (Exception e) {
                Log.d(TAG, "保存图片失败");
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onDestroy() {
        // 回收Camera资源
        if(mCamera!=null){
            mCamera.stopPreview();
            mCamera.release();
            mCamera=null;
        }
        super.onDestroy();
    }
    
}

　　效果展示：

Camera的回调监听

　　上面介绍Camera拍照的时候介绍了两个回调，Camera还提供了一些其他的回调的事件监听方法，这里简单介绍几个常用的：

• final void setErrorCallback(Camera.ErrorCallback cb)：Camera发送错误的时候回调，可以在其中进行错误的后续处理。
• final void setPreviedCallback(Camera.PreviewCallback cb)：Camera预览界面发生变化的时候回调，可以在其中获取到Camera捕获到的帧图像。

Camera的参数设置

　　Camera作为一个摄像头硬件的调用类，还为我们提供了详细的设置摄像头各项参数的方法，比如闪光灯的模式、自动对焦的模式等。步骤是使用Camera.getParameters()方法获取到Camera.Parameters对象，在其中设置好摄像头的各项参数后，再通过Camera.setParameters()方法写入到Camera对象中即可。这个设置必须在使用startPreview()之前完成。关于Camera参数的设置，比较细致，不在本篇博客的内容之中，以后有机会再详细介绍。

 　　源码下载