Qt/C++ 海康SDK开发示例Demo

*** 工业相机在机器视觉中起到关键作用，本文基于海康 SDK 详细解读了设备连接与控制的各个步骤。内容涵盖设备枚举、句柄创建、图像采集回调以及设备异常处理，帮助开发者快速理解如何通过代码控制相机，实时采集并处理图像数据。***
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1. 搜索并枚举相机设备

这个部分主要是枚举所有连接的相机设备，并在界面上显示设备的序列号，供用户选择。

void MainWindow::on_btnSeachCamera_clicked() {ui->listWidget->clear();  // 清空当前相机列表int nRet = MV_OK;bool isGige = ui->radioGIGE->isChecked();  // 判断选择的是 GIGE 还是 USB 连接// 枚举相机if (isGige) {nRet = MV_CC_EnumDevices(MV_GIGE_DEVICE, &cameraList);if (nRet != MV_OK) {setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到可用网口相机, 错误码: %1").arg(nRet));}} else {nRet = MV_CC_EnumDevices(MV_USB_DEVICE, &cameraList);if (nRet != MV_OK) {setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到可用 USB 相机, 错误码: %1").arg(nRet));return;}}// 如果没有找到相机，返回提示if (cameraList.nDeviceNum == 0) {setLastErrorMsg(tc("C10: 未找到任何可用相机"));return;}// 将找到的相机序列号添加到 UI 列表中for (int i = 0; i < cameraList.nDeviceNum; i++) {const char *serial = isGige? reinterpret_cast<char *>(cameraList.pDeviceInfo[i]->SpecialInfo.stGigEInfo.chSerialNumber): reinterpret_cast<char *>(cameraList.pDeviceInfo[i]->SpecialInfo.stUsb3VInfo.chSerialNumber);ui->listWidget->addItem(serial);}
}
  • 主要功能：枚举设备，根据用户选择的接口类型（GIGE或USB），调用 MV_CC_EnumDevices 获取连接到计算机的相机列表。
  • UI 更新：将所有找到的设备序列号添加到列表控件中供用户选择。

2. 创建设备句柄并连接设备

用户在选择相机并点击“连接”按钮后，程序会为选定的相机创建句柄，并尝试连接设备。

void MainWindow::on_btnconnect_clicked() {MV_CC_DEVICE_INFO cameraInfo;int nRet = MV_OK;unsigned int i = 0;  // 假设选择了第一个相机// 创建设备句柄memcpy(&cameraInfo, cameraList.pDeviceInfo[i], sizeof(MV_CC_DEVICE_INFO));nRet = MV_CC_CreateHandle(&m_handle, &cameraInfo);if (nRet != MV_OK) {setLastErrorMsg(tc("C12: 相机 #%1 初始化失败, 错误码: %2").arg(i).arg(nRet));return;}// 打开设备nRet = MV_CC_OpenDevice(m_handle, MV_ACCESS_Exclusive);if (nRet != MV_OK) {setLastErrorMsg(tc("C14: 相机 #%1 打开失败, 错误码: %2").arg(i).arg(nRet));return;}m_fram = (cameraInfo.nTLayerType == MV_GIGE_DEVICE) ? 0 : -1;
}
  • 创建句柄：MV_CC_CreateHandle 函数使用选中的设备信息 cameraInfo 创建相机句柄 m_handle。
  • 打开设备：通过 MV_CC_OpenDevice 打开相机，并指定独占模式（MV_ACCESS_Exclusive），避免其他进程访问该设备。
  • 帧计数初始化：如果是网口设备（GIGE），初始化帧计数器 m_fram 为 0；否则设为 -1，表示未初始化。

3. 设置相机触发模式

用户可以通过界面选择不同的触发模式，包括连续采集、软件触发和硬件触发。相机的触发模式会影响图像采集的方式。

void MainWindow::on_comboBox_activated(int index) {ui->btn_Grab->setVisible(index == OpenSoftWare);  // 仅在软件触发模式下显示抓拍按钮int nRet = MV_OK;// 设置触发模式switch (index) {case OpenContinue:  // 连续采集模式nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 0);break;case OpenSoftWare:  // 软件触发模式nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 1);if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 7);  // 设置触发源为软件break;case OpenHardWare:  // 硬件触发模式nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerMode", 1);if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 0);  // 触发源为硬件if (nRet != MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerSource", 1);if (nRet == MV_OK) nRet = MV_CC_SetEnumValue(m_handle, "TriggerActivation", 0);  // 触发激活为上升沿break;}if (nRet != MV_OK) {setLastErrorMsg(tc("C24: 设置触发模式失败, 错误码: %1").arg(nRet));}
}
  • 连续采集：设置触发模式为 0（关闭触发模式），相机会自动连续采集图像。
  • 软件触发：设置触发模式为 1，并将触发源设置为软件触发源（值为 7），之后可以通过代码发送触发命令来抓取图像。
  • 硬件触发：设置触发模式为 1，触发源为硬件触发通道 0 或 1（如硬件引脚输入触发信号）。

4. 图像采集回调函数 - ImageCallBack

每当相机采集到一帧图像时，都会触发 ImageCallBack 回调函数。该函数负责将图像数据转换为 Halcon 格式并显示在 UI 界面中。

void ImageCallBack(unsigned char *pData, MV_FRAME_OUT_INFO_EX *pFrameInfo, void *pUser) {clock_t EnterTime = clock();MainWindow *camera = static_cast<MainWindow *>(pUser);// 更新相机图像参数信息到 UI 显示camera->ui->lab_W->setText(QString::number(pFrameInfo->nWidth));camera->ui->lab_H->setText(QString::number(pFrameInfo->nHeight));camera->ui->lab_P->setText(QString::number(pFrameInfo->nFrameNum));camera->ui->lab_tri->setText(QString::number(pFrameInfo->nTriggerIndex));try {HalconCpp::HObject ho_Image;int ImageWidth = pFrameInfo->nWidth;int ImageHeight = pFrameInfo->nHeight;// 根据像素格式生成 Halcon 图像对象switch (pFrameInfo->enPixelType) {case PixelType_Gvsp_Mono8:HalconCpp::GenImage1(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight, reinterpret_cast<Hlong>(pData));break;case PixelType_Gvsp_RGB8_Packed:HalconCpp::GenImageInterleaved(&ho_Image, reinterpret_cast<Hlong>(pData), "rgb",ImageWidth, ImageHeight, -1, "byte", 0, 0, 0, 0, -1, 0);break;case PixelType_Gvsp_BayerRG8:HalconCpp::GenImage1(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight, reinterpret_cast<Hlong>(pData));HalconCpp::CfaToRgb(ho_Image, &ho_Image, "bayer_rg", "bilinear");break;default:HalconCpp::GenImageConst(&ho_Image, "byte", ImageWidth, ImageHeight);break;}// 显示图像camera->detect(ho_Image);} catch (const HalconCpp::HException &) {camera->setLastErrorMsg(tc("C25: 相机图像数据格式转换失败"));}
}
  • 图像数据转换：根据 pFrameInfo->enPixelType 中的像素类型，调用 Halcon 库的不同函数将图像数据 pData 转换

为 Halcon 图像对象 ho_Image。

  • 图像显示：调用 camera->detect(ho_Image); 将转换后的图像显示在 UI 窗口中。
  • 异常处理：若图像数据转换失败，则会记录错误信息。

5. 异常处理回调函数 - ExceptionCallBack

当设备连接断开或发生其他异常情况时，SDK 会调用该异常回调函数。我们可以在此函数中记录并显示错误信息，提示用户相机状态异常。

void ExceptionCallBack(unsigned int nMsgType, void *pUser) {if (nMsgType == MV_EXCEPTION_DEV_DISCONNECT) {MainWindow *camera = static_cast<MainWindow *>(pUser);camera->setLastErrorMsg(tc("C26: 相机连接断开"));}
}
  • 主要功能：判断消息类型 nMsgType 是否为设备断开事件 MV_EXCEPTION_DEV_DISCONNECT。若设备断开，程序会调用 setLastErrorMsg 显示错误信息。

总结

这段代码实现了通过海康 SDK 控制工业相机的主要功能，包括设备搜索、创建句柄、设置触发模式、图像采集和异常处理。该流程在实际的机器视觉应用中很常见，适用于产品质量检测、生产线监控等场景。流程概括如下：

  1. 设备枚举：找到并列出所有连接的相机设备，供用户选择。
  2. 创建句柄和连接设备：为选定设备创建句柄并连接设备。
  3. 触发模式设置：支持多种采集模式（如连续采集、软件触发、硬件触发），用户可以根据实际需求选择。
  4. 图像采集回调：采集到图像后触发回调，将图像数据转换为 Halcon 格式并显示。
  5. 异常处理：实时监控设备状态，当设备断开时触发异常回调并记录提示。

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