【C语言】之使用v4l2编程操作摄像头设备获取图片

布满荆棘的人生 2022-05-28 13:15 254阅读 0赞

**进行操作前如果对 V4L2 编程不懂的话，可以参考我的另一篇博客：**

*  [Linux下使用V4L2编程获取摄像头设备信息][Linux_V4L2]

**看懂之后再研究下面的程序，代码我整理了很久很详细（*如果这样看不懂的话，额…不建议你入门这个了*）**：

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/***************************************************** * 文件名：GetYuyv.c * 文件描述：linux下使用v4l2编程操作摄像头设备获取图片 * 编写人：王廷云 * 编写日期：2017-12-1 * 修改日期：2018-1-1 *****************************************************/
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    
    #include <sys/types.h> // 下面四个头文件是linux系统编程特有的
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/ioctl.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <fcntl.h>
    
    #include <linux/videodev2.h> // 操作摄像头设备
    
    #define WIDTH 640 // 图片的宽度
    #define HEIGHT 480 // 图片的高度
    #define FMT V4L2_PIX_FMT_YUYV // 图片格式
    #define COUNT 5 // 缓冲区个数
    
    int main(int argc, char **argv)
    { 	
    	unsigned char *datas[COUNT];            // 缓冲区数据地址
    	int ret, i;
    	int fd;
    	
    	/* 第一步：打开摄像头设备文件 */
    	fd = open("/dev/video0", O_RDWR);       // 注意查看摄像头设备名
    	if (-1 == fd)
    	{ 
    		perror("open /dev/video0");
    		return -1;
    	}
    
    	/* 第二步：设置捕捉图片帧格式 */
    	struct v4l2_format format;
    	format.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;  // 操作类型为获取图片
    	format.fmt.pix.width = WIDTH;               // 图片的宽度
    	format.fmt.pix.height = HEIGHT;             // 图片的高度
    	format.fmt.pix.pixelformat = FMT;           // 图片格式
    	ret = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &format);     // 进行设置(Set)
    	if (-1 == ret)
    	{ 
    		perror("ioctl VIDIOC_S_FMT");
    		close(fd);
    		return -2;
    	}
    	
    	/* 第三步：检查是否设置成功 */
    	ret = ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &format);     // Get
    	if (-1 == ret)
    	{ 
    		perror("ioctl VIDIOC_G_FMT");
    		close(fd);
    		return -3;
    	}
    	if (format.fmt.pix.pixelformat == FMT)
    	{ 
    		printf("ioctl VIDIOC_S_FMT sucessful\n");
    	}
    	else
    	{ 
    		printf("ioctl VIDIOC_S_FMT failed\n");
    	}
    
    	/* 第四步：让摄像头驱动申请存放图像数据的缓冲区 */
    	struct v4l2_requestbuffers reqbuf;
    	reqbuf.count = COUNT;                       // 缓冲区个数
    	reqbuf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;  // 缓冲区类型
    	reqbuf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;           // 缓冲区的用途：用于内存映射
    	ret = ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &reqbuf);
    	if (-1 == ret)
    	{ 
    		perror("ioctl VIDIOC_REQBUFS");
    		close(fd);
    		return -4;
    	}
    
    	/* 第五步：查询每个缓冲区的信息，同时进行内存映射 */
    	struct v4l2_buffer buff;
    	buff.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    	buff.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    	for (i = 0; i < COUNT; i++)
    	{ 
    		buff.index = i;
    		ret = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buff);
    		if (-1 == ret)                          // 操作失败
    		{ 
    			break;
    		}
    		
    		/* 打印缓冲区的长度和偏移量 */
    		printf("buf[%d]: len = %d offset: %d\n", i, buff.length, buff.m.offset);
    		
    		/* 把每块缓冲区映射到当前进程来 */
    		datas[i] = mmap(NULL, buff.length, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, buff.m.offset);
    		if (MAP_FAILED == datas[i])             // 映射失败
    		{ 
    			perror("mmap failed");
    			return -5;
    		}
    
    		/* 把映射成功的缓冲区加入到摄像头驱动的图像数据采集队列里 */
    		ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buff);    // Queue
    		if (-1 == ret)
    		{ 
    			perror("VIDIOC_QBUF");
    			return -6;
    		}
    	}
    
    	/* 第六步：启动采集 */
    	int on = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;       // 设置启动标志位
    	ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &on);      // 开启摄像头流
    	if (-1 == ret)
    	{ 
    		perror("ioctl VIDIOC_STREAMON");
    		return -7;
    	}
    
    	/* 第七步：让已经采集好的数据缓冲退出队列 */
    	ret = ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buff);       // Dequeue
    	if (-1 == ret)
    	{ 
    		perror("ioctl VIDIOC_DQUF");
    		return -8;
    	}
    	
    	/* 第八步：从退出队列的缓冲区中获取数据并保存到文件中 */
    	FILE *fl;
    	fl = fopen("./my.yuyv", "w");
    	if (NULL == fl)
    	{ 
    		fprintf(stderr, "open write file failed.");
    	}
    	fwrite(datas[buff.index], buff.bytesused, 1, fl);
    
    	fclose(fl);                                 // 记得关闭已打开的文件
    	close(fd);                                  // 记得关闭已打开的设备
    	return 0;
    }

[Linux_V4L2]: https://blog.csdn.net/aiwangtingyun/article/details/79834235