Baumer工业相机堡盟工业相机如何联合GAPI SDK和OpenCV实现相机图像将图像转换为Mat图像格式再转为Bitmap图像进行显示（C#）
Baumer工业相机
Baumer工业相机堡盟相机是一种高性能、高质量的工业相机，可用于各种应用场景，如物体检测、计数和识别、运动分析和图像处理。
Baumer的万兆网相机拥有出色的图像处理性能，可以实时传输高分辨率图像。此外，该相机还具有快速数据传输、低功耗、易于集成以及高度可扩展性等特点。
Baumer工业相机NEOAPI SDK是用于Baumer工业相机的一款最新的软件开发工具包（SDK）。它为开发人员提供了一系列API和工具，用于与Baumer工业相机进行通信和控制，控制方式极为便捷类似Halcon的相机助手类控制方式。
在使用工业视觉软件集成工业相机时，常常需要将工业相机SDK中一些功能整合到图像处理软件中，方便项目的推进使用；比如将SDK中采集的图像数据转换为适合图像格式如Bitmap等或者Opencv的Mat图像数据格式，再进行图像处理从而开启图像处理任务；
注意：本文是基于Baumer的NEOAPI SDK的基础上联合OpenCV使用C#语言来实现相机图像将图像转换为Mat图像格式再转为Bitmap图像进行显示。
Baumer工业相机的图像转换为OpenCV的Mat图像的技术背景
工业相机的图像转换为OpenCV的Mat图像涉及到图像数据的采集、处理和存储方式。以下是这一技术背景：
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图像采集：工业相机使用图像传感器采集现实世界的光学信息，并将其转换为数字图像数据。这些数据可以是灰度图像（单通道）或彩色图像（多通道）。
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数据格式：工业相机的图像数据可以以不同的格式进行存储，如RAW、RGB、YUV等。这些格式反映了像素值的排列方式以及颜色信息的表示形式。
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OpenCV库：OpenCV是一个开源的计算机视觉库，广泛用于处理图像和视频数据。它提供了丰富的函数和工具，可以用于加载、处理和存储图像数据。
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Mat对象：在OpenCV中，图像数据通常表示为Mat对象，Mat对象包含了图像的像素值以及相关的元数据，如图像大小、通道数等。
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数据转换：将工业相机的图像数据转换为OpenCV的Mat图像通常涉及到数据格式的解析和转换，确保图像数据能够正确地加载和处理。这可能需要考虑到图像的通道数、位深度、颜色空间等方面的转换和处理。
因此，将工业相机的图像数据转换为OpenCV的Mat图像需要理解工业相机图像数据的格式和特性，并使用OpenCV提供的函数和工具进行适当的数据解析和转换。
代码分析
本文介绍使用BGAPI SDK对Baumer的JPEG工业相机进行开发时，使用通过BGAPI SDK和OpenCV进行图像转换的功能
第一步：先引用OpenCV库
本文使用“opencv_ffmpeg410_64.dll”和其它常用OpenCV库作为功能应用显示视频生成功能
C#环境下引用OpencCV库代码如下所示：
using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Dnn;
using OpenCvSharp.Extensions;
第二步：在回调函数里进行Buffer图像转换为OpenCV图像再转为Bitmap图像
后续进行图像转换为OpenCV库的Mat图像的核心代码，如下所示：
void mDataStream_NewBufferEvent(object sender, BGAPI2.Events.NewBufferEventArgs mDSEvent)
{
try
{
BGAPI2.Buffer mBufferFilled = null;
mBufferFilled = mDSEvent.BufferObj;
if (mBufferFilled == null)
{
MessageBox.Show("Error: Buffer Timeout after 1000 ms!");
}
else if (mBufferFilled.IsIncomplete == true)
{
//MessageBox.Show("Error: Image is incomplete!");
//queue buffer again
mBufferFilled.QueueBuffer();
}
else
{
#region//获取当前FrameID
FrameIDInt = (int)mBufferFilled.FrameID;
OnNotifySetFrameID(FrameIDInt.ToString());
#endregion
//将相机内部图像内存数据转为bitmap数据
System.Drawing.Bitmap bitmap = new System.Drawing.Bitmap((int)mBufferFilled.Width, (int)mBufferFilled.Height, (int)mBufferFilled.Width,
System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed, (IntPtr)((ulong)mBufferFilled.MemPtr + mBufferFilled.ImageOffset));
#region//Mono图像数据转换。彩色图像数据转换于此不同
System.Drawing.Imaging.ColorPalette palette = bitmap.Palette;
int nColors = 256;
for (int ix = 0; ix < nColors; ix++)
{
uint Alpha = 0xFF;
uint Intensity = (uint)(ix * 0xFF / (nColors - 1));
palette.Entries[ix] = System.Drawing.Color.FromArgb((int)Alpha, (int)Intensity, (int)Intensity, (int)Intensity);
}
bitmap.Palette = palette;
#endregion
long currenttime = (long)mBufferFilled.Timestamp;
DateTime sdasd = GetTime(currenttime, true);
#region//对四张图像进行基础拼接
OpenCvSharp.Mat Matgray1 = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToMat(bitmap);//用bitmap转换为mat
OpenCvSharp.Mat Matgray2 = Matgray1;
OpenCvSharp.Mat Matgray3 = Matgray1;
OpenCvSharp.Mat Matgray4 = Matgray1;
Mat panorama1 = new Mat();
Mat panorama2 = new Mat();
Mat panoramaResult = new Mat();
Cv2.VConcat(Matgray1, Matgray2, panorama1);
Cv2.VConcat(Matgray3, Matgray4, panorama2);
Cv2.HConcat(panorama1, panorama2, panoramaResult);
#endregion
// 重新确认转换图像后的长宽，再转换为Bitmap图像
int imageWidth = panoramaResult.cols;
int imageHeight = panoramaResult.rows;
width = imageWidth;height = imageHeight;
Bitmap bmp = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(panoramaResult);//用mat转换为bitmap
panorama1.Dispose(); panorama2.Dispose(); panoramaResult.Dispose();
#region//回调函数保存图像功能
if (bSaveImg)
{
if (!AutoSaveCheck.Checked & !ContinueSave.Checked)
{
//使用bitmap自带函数保存
string strtime = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddhhmmssfff");
string saveimagepath = pImgFileDir + "\\" + strtime + ".jpg";
bmp.Save(saveimagepath, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Bmp);
bSaveImg = false;//变量控制单次保存图像
}
}
#endregion
#region//新复制bmp的图像数据复制pBitmap
Bitmap clonebitmap = (Bitmap)bmp.Clone();
BitmapData data = clonebitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width , height ), ImageLockMode.ReadOnly, clonebitmap.PixelFormat);
clonebitmap.UnlockBits(data);
pBitmap = clonebitmap;
#endregion
#region//将pBitmap图像数据显示在UI界面PictureBox控件上
prcSource.X = 0;prcSource.Y = 0;
prcSource.Width = (int)mBufferFilled.Width;prcSource.Height = (int)mBufferFilled.Height;
System.Drawing.Graphics graph = System.Drawing.Graphics.FromHwnd(pictureBoxA.Handle);
graph.DrawImage(pBitmap, prcPBox, prcSource, GraphicsUnit.Pixel);
#endregion
clonebitmap.Dispose(); //清除临时变量clonebitmap所占内存空间
mBufferFilled.QueueBuffer();
}
}
catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex)
{
{
string str2;
str2 = string.Format("ExceptionType:{0}! ErrorDescription:{1} in function:{2}", ex.GetType(), ex.GetErrorDescription(), ex.GetFunctionName());
MessageBox.Show(str2);
}
}
return;
}
联合OpenCV实现相机图像转换为Mat图像再转换为Bitmap测试演示图
测试使用OPENCV实现图像转换为Mat图像格式拼接为2x2后再转换为Bitmap图像进行显示如下所示：
工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式的优势
工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式具有多个优势：
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数据处理方便：OpenCV提供了丰富的函数和方法，可以方便地加载、处理和保存图像数据，使用Mat对象能够轻松地进行各种图像处理操作，如滤波、旋转、裁剪等。
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跨平台性：OpenCV是一个跨平台的计算机视觉库，能够在多种操作系统上运行，包括Windows、Linux、Mac等，这意味着工业相机可以与不同平台上的OpenCV库进行集成，实现更广泛的应用。
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功能丰富：OpenCV提供了丰富的图像处理和计算机视觉功能，包括特征检测、目标跟踪、三维重建等，工业相机转换为Mat图像格式后，可以直接利用OpenCV的这些功能进行更加复杂的图像处理和分析。
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社区支持：OpenCV拥有庞大的开发者社区和丰富的文档资源，工业相机开发人员可以从社区中获得支持和解决问题，且能够充分利用社区贡献的相关功能模块。
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效率高：通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式可以实现高效的图像处理和数据存储，使得工业相机的应用具有更高的性能和响应速度。
综上所述，工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式具有便捷的数据处理、跨平台性、丰富的功能、社区支持和更高的效率等多方面的优势。
工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式的行业应用
工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式的行业应用包括但不限于：
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制造业：工业相机通过OpenCV可以用于制造业中的产品质量检测、零部件尺寸测量、缺陷检测等应用。将相机图像转换为Mat图像格式后，可以利用OpenCV的丰富功能进行图像分析和质量控制。
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医疗行业：在医疗行业，工业相机与OpenCV结合可以用于医学影像的分析和诊断，如X射线图像处理、医学超声图像处理等，有助于提高医学影像数据的分析和诊断效率。
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农业领域：工业相机通过OpenCV实现的图像转换可应用于农业领域的作物生长监测、果蔬质量检测、病虫害检测等领域。OpenCV的图像处理功能可以帮助农业领域实现高效的数据采集和分析。
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智能交通：工业相机结合OpenCV可以用于智能交通系统中的车辆识别、车牌识别、交通监控等场景，实现对交通数据的实时采集和分析。
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智能制造：在智能制造领域，工业相机通过OpenCV实现的图像转换可以用于生产过程监控、产品质量分析、智能机器人视觉导航等应用，提高制造生产的智能化和自动化程度。
综上所述，工业相机通过OpenCV实现相机图像转换为Mat图像格式在制造业、医疗、农业、智能交通以及智能制造等多个行业应用中发挥着关键作用，为这些行业提供了高效的图像采集、处理和分析解决方案。