构建 Python 相机 SDK 并使用它进行多条码扫描

今日不肯埋头，明日何以抬头！每日一句努力自己的话哈哈~哈喽，今天我将给大家带来一篇《构建 Python 相机 SDK 并使用它进行多条码扫描》，主要内容是讲解等等，感兴趣的朋友可以收藏或者有更好的建议在评论提出，我都会认真看的！大家一起进步，一起学习！

现在，轻量级 c 相机 sdk 已针对 windows、linux 和 macos 完成，我们可以将其集成到其他高级编程语言中。在本文中，我们将探讨如何基于 c 相机库构建 python 相机 sdk，并使用它与 dynamsoft barcode reader sdk 进行多条码扫描。

python 多条码扫描仪演示视频

搭建 cpython 扩展项目的脚手架

cpython 扩展是一个共享库（例如，windows 上的 dll、linux 上的 .so 或 macos 上的 .dylib）可以在运行时加载到python解释器中并用于扩展其功能。 lite相机cpython扩展项目的结构如下：

说明：

• include：c 相机库的头文件。
• lib：c 相机库的共享库。
• src：python相机sdk的源代码。
• litecam：python 扩展的入口点。
• setup.py：构建脚本。
• manifest.in：包含非python文件的清单文件。
• readme.md：文档。

为 python 扩展编写构建脚本 setup.py

在setup.py中添加以下内容：

说明：

• lite-camera：python 包的名称。
• ext_modules：cpython 扩展列表。它指定不同平台的源文件、包含目录、库目录、库以及编译/链接标志。
• 开发：用于开发的自定义命令。它将共享库复制到 litecam 文件夹以方便测试。
• build_ext：自定义构建过程，将共享库打包到wheel包中。

用 c 实现 python camera sdk api

pycamera.h 文件定义了用于从相机捕获帧的 pycamera python 类，而 pywindow.h 文件定义了用于在窗口中显示帧的 pywindow python 类。 litecam.cpp 文件作为 python 扩展的入口点，其中定义了一些全局方法，并注册了 pycamera 和 pywindow 类。

pycamera.h

包括

• python.h：包含使用 python c api。
• structmember.h：提供用于管理对象成员的宏和帮助器。
• camera.h：定义 camera 类，pycamera 扩展对其进行包装。

pycamera 结构体定义

pycamera 结构体表示包装 c camera 对象的 python 对象。该处理程序是一个指向 camera 类实例的指针。

方法

• pycamera_dealloc
  

  8556677774455

  解除分配 camera 对象并释放关联的内存。

• pycamera_new
  

  static pyobject *pycamera_new(pytypeobject *type, pyobject *args, pyobject *kwds)
  {
      pycamera *self;
  
      self = (pycamera *)type->tp_alloc(type, 0);
      if (self != null)
      {
          self->handler = new camera();
      }
  
      return (pyobject *)self;
  }
  
  

  创建 pycamera 的新实例。它为python对象分配内存，创建一个新的camera对象，并将其分配给self->handler。

• 开放
  

  static pyobject *open(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      int index = 0;
      if (!pyarg_parsetuple(args, "i", &index))
      {
          return null;
      }
  
      bool ret = self->handler->open(index);
      return py_buildvalue("i", ret);
  }
  

  打开指定索引的相机。

• 列表媒体类型
  

  static pyobject *listmediatypes(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      std::vector mediatypes = self->handler->listsupportedmediatypes();
  
      pyobject *pylist = pylist_new(0);
  
      for (size_t i = 0; i < mediatypes.size(); i++)
      {
          mediatypeinfo &mediatype = mediatypes[i];
  
  #ifdef _win32
          pyobject *subtypename = pyunicode_fromwidechar(mediatype.subtypename, wcslen(mediatype.subtypename));
          pyobject *pymediatype = py_buildvalue("{s:i,s:i,s:o}",
                                                "width", mediatype.width,
                                                "height", mediatype.height,
                                                "subtypename", subtypename);
          if (subtypename != null)
          {
              py_decref(subtypename);
          }
  
  #else
          pyobject *pymediatype = py_buildvalue("{s:i,s:i,s:s}",
                                                "width", mediatype.width,
                                                "height", mediatype.height,
                                                "subtypename", mediatype.subtypename);
  #endif
  
          pylist_append(pylist, pymediatype);
      }
  
      return pylist;
  }
  
  

  返回支持的媒体类型列表。对于 windows，它将宽字符串转换为 python unicode 对象。

• 发布
  

  static pyobject *release(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      self->handler->release();
      py_return_none;
  }
  

  释放相机。

• 设置分辨率
  

  static pyobject *setresolution(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
      int width = 0, height = 0;
      if (!pyarg_parsetuple(args, "ii", &width, &height))
      {
          return null;
      }
      int ret = self->handler->setresolution(width, height);
      return py_buildvalue("i", ret);
  }
  

  设置相机的分辨率。

• 捕获帧
  

  static pyobject *captureframe(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      framedata frame = self->handler->captureframe();
      if (frame.rgbdata)
      {
          pyobject *rgbdata = pybytearray_fromstringandsize((const char *)frame.rgbdata, frame.size);
          pyobject *pyframe = py_buildvalue("iiio", frame.width, frame.height, frame.size, rgbdata);
          releaseframe(frame);
  
          return pyframe;
      }
      else
      {
          py_return_none;
      }
  }
  

  从相机捕获帧并将 rgb 数据作为 python 字节数组返回。

• getwidth 和 getheight
  

  static pyobject *getwidth(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      int width = self->handler->framewidth;
      return py_buildvalue("i", width);
  }
  
  static pyobject *getheight(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pycamera *self = (pycamera *)obj;
  
      int height = self->handler->frameheight;
      return py_buildvalue("i", height);
  }
  

  返回捕获帧的宽度和高度。

实例方法

定义 pycamera python 对象上可用的方法。这些方法与上面定义的相应 c 函数相关联。

pycamera类型

定义 pycamera 类型，包括其方法、内存分配、释放和其他行为。

pywindow.h

包括

• python.h：使用 python c api 所需的。
• structmember.h：提供管理对象成员的宏。
• camerapreview.h：定义camerawindow类，用于显示相机预览并与其交互。

pywindow 结构体定义

定义一个包装 c camerawindow 对象的 pywindow 结构体。 handler 成员指向 camerawindow 的一个实例。

pywindow 对象的方法

• pywindow_dealloc
  

  static int pywindow_clear(pywindow *self)
  {
      if (self->handler)
      {
          delete self->handler;
      }
      return 0;
  }
  
  static void pywindow_dealloc(pywindow *self)
  {
      pywindow_clear(self);
      py_type(self)->tp_free((pyobject *)self);
  }
  
  

  取消分配camerawindow对象并释放内存。

• pywindow_new
  

  static pyobject *pywindow_new(pytypeobject *type, pyobject *args, pyobject *kwds)
  {
      pywindow *self;
  
      int width = 0, height = 0;
      char *title = null;
  
      if (!pyarg_parsetuple(args, "iis", &width, &height, &title))
      {
          return null;
      }
  
      self = (pywindow *)type->tp_alloc(type, 0);
      if (self != null)
      {
          self->handler = new camerawindow(width, height, title);
  
          if (!self->handler->create())
          {
              std::cerr << "failed to create window." << std::endl;
              return null;
          }
  
          self->handler->show();
      }
  
      return (pyobject *)self;
  }
  
  

  创建 pywindow 的新实例。它为python对象分配内存，创建一个新的camerawindow对象，并将其分配给self->handler。

• 等待键
  

  static pyobject *waitkey(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pywindow *self = (pywindow *)obj;
  
      const char *key = null;
  
      if (!pyarg_parsetuple(args, "s", &key) || strlen(key) != 1)
      {
          pyerr_setstring(pyexc_valueerror, "expected a single character string");
          return null;
      }
  
      bool ret = self->handler->waitkey(key[0]);
      return py_buildvalue("i", ret);
  }
  
  

  等待按键事件，如果按键与指定字符匹配则返回 false。 false 意味着应用程序应该退出。

• showframe
  

  static pyobject *showframe(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pywindow *self = (pywindow *)obj;
  
      int width = 0, height = 0;
      pyobject *bytearray = null;
  
      if (!pyarg_parsetuple(args, "iio", &width, &height, &bytearray))
      {
          return null;
      }
  
      unsigned char *data = (unsigned char *)pybytearray_asstring(bytearray);
  
      self->handler->showframe(data, width, height);
  
      py_return_none;
  }
  
  

  在窗口中显示一个框架。

• 绘制轮廓
  

  static pyobject *drawcontour(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pywindow *self = (pywindow *)obj;
  
      pyobject *pypoints = null;
  
      if (!pyarg_parsetuple(args, "o", &pypoints))
      {
          return null;
      }
  
      std::vector> points;
  
      for (py_ssize_t i = 0; i < pylist_size(pypoints); i++)
      {
          pyobject *item = pylist_getitem(pypoints, i);
          int x = pylong_aslong(pytuple_getitem(item, 0));
          int y = pylong_aslong(pytuple_getitem(item, 1));
          points.push_back(std::make_pair(x, y));
      }
  
      self->handler->drawcontour(points);
  
      py_return_none;
  }
  
  

  在框架上绘制轮廓（一系列点）。

• 绘制文本
  

  static pyobject *drawtext(pyobject *obj, pyobject *args)
  {
      pywindow *self = (pywindow *)obj;
  
      const char *text = null;
      int x = 0, y = 0, fontsize = 0;
      pyobject *pycolor = null;
  
      if (!pyarg_parsetuple(args, "siiio", &text, &x, &y, &fontsize, &pycolor))
      {
          return null;
      }
  
      camerawindow::color color;
      color.r = (unsigned char)pylong_aslong(pytuple_getitem(pycolor, 0));
      color.g = (unsigned char)pylong_aslong(pytuple_getitem(pycolor, 1));
      color.b = (unsigned char)pylong_aslong(pytuple_getitem(pycolor, 2));
  
      self->handler->drawtext(text, x, y, fontsize, color);
  
      py_return_none;
  }
  
  

  在框架上绘制文本。

窗口实例方法

定义 pywindow python 对象上可用的方法。

pywindow类型

定义 pywindow 类型，包括其方法、内存分配、释放和其他行为。

litecam.cpp

说明：

• getdevicelist：返回可用摄像头的列表。
• savejpeg：将帧保存为 jpeg 图像。
• pyinit_litecam：初始化litecam模块并注册pycamera和pywindow类型。

构建 python 相机 sdk

• 开发模式
  

  python setup.py develop
  

• 轮组
  

  python setup.py bdist_wheel
  

• 来源分布
  

  python setup.py sdist
  

实现 python 多条码扫描器的步骤

1. 安装python相机sdk和dynamsoft barcode reader sdk：
   

   pip install lite-camera dynamsoft-capture-vision-bundle
   

2. 获取 dynamsoft barcode reader 30 天免费试用许可证。

3. 创建用于多条码扫描的 python 脚本：
   

   import litecam
   from dynamsoft_capture_vision_bundle import *
   import queue
   
   class framefetcher(imagesourceadapter):
       def has_next_image_to_fetch(self) -> bool:
           return true
   
       def add_frame(self, imagedata):
           self.add_image_to_buffer(imagedata)
   
   class mycapturedresultreceiver(capturedresultreceiver):
       def __init__(self, result_queue):
           super().__init__()
           self.result_queue = result_queue
   
       def on_captured_result_received(self, captured_result):
           self.result_queue.put(captured_result)
   
   if __name__ == '__main__':
       errorcode, errormsg = licensemanager.init_license(
           "license-key")
       if errorcode != enumerrorcode.ec_ok and errorcode != enumerrorcode.ec_license_cache_used:
           print("license initialization failed: errorcode:",
                 errorcode, ", errorstring:", errormsg)
       else:
           camera = litecam.pycamera()
           if camera.open(0):
   
               cvr = capturevisionrouter()
               fetcher = framefetcher()
               cvr.set_input(fetcher)
   
               result_queue = queue.queue()
   
               receiver = mycapturedresultreceiver(result_queue)
               cvr.add_result_receiver(receiver)
   
               errorcode, errormsg = cvr.start_capturing(
                   enumpresettemplate.pt_read_barcodes.value)
   
               if errorcode != enumerrorcode.ec_ok:
                   print("error:", errormsg)
   
               window = litecam.pywindow(
                   camera.getwidth(), camera.getheight(), "camera stream")
   
               while window.waitkey('q'):
                   frame = camera.captureframe()
                   if frame is not none:
                       width = frame[0]
                       height = frame[1]
                       size = frame[2]
                       data = frame[3]
                       window.showframe(width, height, data)
   
                       imagedata = imagedata(
                           bytes(data), width, height, width * 3, enumimagepixelformat.ipf_rgb_888)
                       fetcher.add_frame(imagedata)
   
                       if not result_queue.empty():
                           captured_result = result_queue.get_nowait()
   
                           items = captured_result.get_items()
                           for item in items:
   
                               if item.get_type() == enumcapturedresultitemtype.crit_barcode:
                                   text = item.get_text()
                                   location = item.get_location()
                                   x1 = location.points[0].x
                                   y1 = location.points[0].y
                                   x2 = location.points[1].x
                                   y2 = location.points[1].y
                                   x3 = location.points[2].x
                                   y3 = location.points[2].y
                                   x4 = location.points[3].x
                                   y4 = location.points[3].y
   
                                   contour_points = [
                                       (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)]
                                   window.drawcontour(contour_points)
   
                                   window.drawtext(text, x1, y1, 24, (255, 0, 0))
   
                                   del location
   
               camera.release()
   
               cvr.stop_capturing()
   
   

   将 license-key 替换为您的 dynamsoft barcode reader 许可证密钥。

4. 运行脚本：
   

   python main.py
   

   

源代码

https://github.com/yushulx/python-lite-camera

今天关于《构建 Python 相机 SDK 并使用它进行多条码扫描》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！