【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：

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：

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。
为Camera对象设置预览类，它是一个SurfaceHolder对象，通过setPreviewDisplay(SurfaceHolder)方法设置。
调用startPreview()方法开始Camera对象的预览。
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。
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。

【参考连接】