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基于海康SDK实现Python调用海康威视网络摄像头_python 调用海康威视网络摄像机sdk显示opemcv

作者：知新_RL | 2024-06-24 21:04:40

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python 调用海康威视网络摄像机sdk显示opemcv

基于海康SDK实现Python调用海康威视网络摄像头

1. 原料准备
2. 环境配置
- 2.1. opencv环境配置
- 2.2. Swig环境变量配置
3. 编译和运行

本文参考博客，写得很好：

Python调用海康威视网络相机之——python调用海康威视C++的SDK
Python调用海康威视网络相机C++的SDK

写本文的目的，也是快速复盘，所以没有很详细

保存视频流到本地可参考下一篇：基于海康SDK实现Python保存海康威视网络摄像头拍摄的视频

1. 原料准备

Windows11
Visual Studio 2015 或 Visual Studio 2013
Anaconda3 或 Miniconda3（配置基于conda的Python 3.7.xx 的虚拟环境）
- Miniconda3下载链接：https://docs.conda.io/projects/miniconda/en/latest/
opencv-3.4.16-vc14_vc15_for_Windows
- opencv下载链接：https://opencv.org/releases/
swigwin-3.0.12
- Swig_Windows版本下载地址：https://sourceforge.net/projects/swig/files/swigwin/
OpenCV-swig接口文件
- 下载地址：https://github.com/renatoGarcia/opencv-swig
boost_1_70_0
- Boost下载地址：https://www.boost.org/users/history/
海康威视网络摄像头
海康SDK版本：CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64
- 海康SDK下载地址：https://open.hikvision.com/download/5cda567cf47ae80dd41a54b3?type=10

2. 环境配置

Visual Studio 2015 或 Visual Studio 2013 安装：略
Anaconda3 或 Miniconda3配置Python虚拟环境：略

2.1. opencv环境配置

opencv安装配置：可参考：Windows下 OpenCV 的下载安装教程（详细）
可能需要注意的，关于visual studio和vc版本之间的对应关系：关于visual studio和vc版本之间的对应关系（更新至2020.07）

vc14 对应 VS2015
vc15 对应 VS2017
但实际上用VS2013好像也可以
我这里安装的是opencv-3.4.16-vc14_vc15_for_Windows，参考上面的文章，我的用户变量和系统变量的路径配置为：D:\DeveloperTools\OpenCV\opencv\build\x64\vc14\bin

2.2. Swig环境变量配置

可参考：SWIG：SWIG的简介、安装、使用方法之详细攻略
我这里安装的是swigwin-3.0.12，我的系统变量的路径配置为：D:\DeveloperTools\SWIG\swigwin-3.0.12

3. 编译和运行

为方便，不用安装和配置环境变量的文件全都放到了D:\CYT\Desktop\HKSDK\文件夹下

3.1. Step1

在D:\CYT\Desktop\HKSDK\文件夹下创建HicVision_python_SDK文件夹
创建3个文本文件，并修改名称和文件后缀为HKIPcamera.h、HKIPcamera.cpp、HKIPcamera.i

上面3个文件的内容如下：

HKIPcamera.h

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

void init(char* ip, char* usr, char* password);
Mat getframe();
void release();
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HKIPcamera.cpp

#include <opencv\cv.h>
#include <opencv\highgui.h>
#include <opencv2\opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include "HCNetSDK.h"
#include "plaympeg4.h"

#define USECOLOR 1

using namespace cv;
using namespace std;

//--------------------------------------------
int iPicNum = 0;//Set channel NO.
LONG nPort = -1;
HWND hWnd = NULL;
CRITICAL_SECTION g_cs_frameList;
list<Mat> g_frameList;
LONG lUserID;
NET_DVR_DEVICEINFO_V30 struDeviceInfo;
HANDLE hThread;
LONG lRealPlayHandle = -1;

void yv12toYUV(char *outYuv, char *inYv12, int width, int height, int widthStep)
{
	int col, row;
	unsigned int Y, U, V;
	int tmp;
	int idx;
	for (row = 0; row < height; row++)
	{
		idx = row * widthStep;
		int rowptr = row * width;

		for (col = 0; col < width; col++)
		{
			tmp = (row / 2)*(width / 2) + (col / 2);
	
			Y = (unsigned int)inYv12[row*width + col];
			U = (unsigned int)inYv12[width*height + width * height / 4 + tmp];
			V = (unsigned int)inYv12[width*height + tmp];
	 
			outYuv[idx + col * 3] = Y;
			outYuv[idx + col * 3 + 1] = U;
			outYuv[idx + col * 3 + 2] = V;
		}
	}

}

//解码回调 视频为YUV数据(YV12)，音频为PCM数据
void CALLBACK DecCBFun(long nPort, char * pBuf, long nSize, FRAME_INFO * pFrameInfo, long nReserved1, long nReserved2)
{
	long lFrameType = pFrameInfo->nType;

	if (lFrameType == T_YV12)
	{

#if USECOLOR
		//int start = clock();
		static IplImage* pImgYCrCb = cvCreateImage(cvSize(pFrameInfo->nWidth, pFrameInfo->nHeight), 8, 3);//得到图像的Y分量  
		yv12toYUV(pImgYCrCb->imageData, pBuf, pFrameInfo->nWidth, pFrameInfo->nHeight, pImgYCrCb->widthStep);//得到全部RGB图像
		static IplImage* pImg = cvCreateImage(cvSize(pFrameInfo->nWidth, pFrameInfo->nHeight), 8, 3);
		cvCvtColor(pImgYCrCb, pImg, CV_YCrCb2RGB);
		//int end = clock();
#else
		static IplImage* pImg = cvCreateImage(cvSize(pFrameInfo->nWidth, pFrameInfo->nHeight), 8, 1);
		memcpy(pImg->imageData, pBuf, pFrameInfo->nWidth*pFrameInfo->nHeight);
#endif

		EnterCriticalSection(&g_cs_frameList);
		//g_frameList.push_back(pImg);
		g_frameList.push_back(cv::cvarrToMat(pImg));
		LeaveCriticalSection(&g_cs_frameList);
    } 
}


///实时流回调
void CALLBACK fRealDataCallBack(LONG lRealHandle, DWORD dwDataType, BYTE *pBuffer, DWORD dwBufSize, void *pUser)
{
	DWORD dRet;
	switch (dwDataType)
	{
	case NET_DVR_SYSHEAD:    //系统头
		if (!PlayM4_GetPort(&nPort)) //获取播放库未使用的通道号
		{
			break;
		}
		if (dwBufSize > 0)
		{
			if (!PlayM4_OpenStream(nPort, pBuffer, dwBufSize, 1024 * 1024))
			{
				dRet = PlayM4_GetLastError(nPort);
				break;
			}
			//设置解码回调函数 只解码不显示
			if (!PlayM4_SetDecCallBack(nPort, DecCBFun))
			{
				dRet = PlayM4_GetLastError(nPort);
				break;
			}
			//打开视频解码
			if (!PlayM4_Play(nPort, hWnd))
			{
				dRet = PlayM4_GetLastError(nPort);
				break;
			}
		}
		break;

	case NET_DVR_STREAMDATA:   //码流数据
		if (dwBufSize > 0 && nPort != -1)
		{
			BOOL inData = PlayM4_InputData(nPort, pBuffer, dwBufSize);
			while (!inData)
			{
				Sleep(10);
				inData = PlayM4_InputData(nPort, pBuffer, dwBufSize);
				OutputDebugString(L"PlayM4_InputData failed \n");
			}
		}
		break;
	}

}

void CALLBACK g_ExceptionCallBack(DWORD dwType, LONG lUserID, LONG lHandle, void *pUser)
{
	char tempbuf[256] = { 0 };
	switch (dwType)
	{
	case EXCEPTION_RECONNECT:    //预览时重连
		printf("----------reconnect--------%d\n", time(NULL));
		break;
	default:
		break;
	}
}

bool OpenCamera(char* ip, char* usr, char* password)
{
	lUserID = NET_DVR_Login_V30(ip, 8000, usr, password, &struDeviceInfo);
	if (lUserID == 0)
	{
		cout << "Log in success!" << endl;
		return TRUE;
	}
	else
	{
		printf("Login error, %d\n", NET_DVR_GetLastError());
		NET_DVR_Cleanup();
		return FALSE;
	}
}
DWORD WINAPI ReadCamera(LPVOID IpParameter)
{
	//---------------------------------------
	//设置异常消息回调函数
	NET_DVR_SetExceptionCallBack_V30(0, NULL, g_ExceptionCallBack, NULL);

	//cvNamedWindow("Mywindow", 0);
	//cvNamedWindow("IPCamera", 0);
	 
	//HWND  h = (HWND)cvGetWindowHandle("Mywindow");
	//h = cvNamedWindow("IPCamera");
	//---------------------------------------
	//启动预览并设置回调数据流 
	NET_DVR_CLIENTINFO ClientInfo;
	ClientInfo.lChannel = 1;        //Channel number 设备通道号
	ClientInfo.hPlayWnd = NULL;     //窗口为空，设备SDK不解码只取流
	ClientInfo.lLinkMode = 1;       //Main Stream
	ClientInfo.sMultiCastIP = NULL;
	 
	LONG lRealPlayHandle;
	lRealPlayHandle = NET_DVR_RealPlay_V30(lUserID, &ClientInfo, fRealDataCallBack, NULL, TRUE);
	if (lRealPlayHandle < 0)
	{
		printf("NET_DVR_RealPlay_V30 failed! Error number: %d\n", NET_DVR_GetLastError());
		return -1;
	}
	else
		cout << "码流回调成功！" << endl;
	Sleep(-1);
	if (!NET_DVR_StopRealPlay(lRealPlayHandle))
	{
		printf("NET_DVR_StopRealPlay error! Error number: %d\n", NET_DVR_GetLastError());
		return 0;
	}
	NET_DVR_Logout(lUserID);
	NET_DVR_Cleanup();
	return 0;

}


void init(char* ip, char* usr, char* password) {
	//HANDLE hThread;
	//LPDWORD threadID;
	//---------------------------------------
	// 初始化
	NET_DVR_Init();
	//设置连接时间与重连时间
	NET_DVR_SetConnectTime(2000, 1);
	NET_DVR_SetReconnect(10000, true);
	OpenCamera(ip, usr, password);
	InitializeCriticalSection(&g_cs_frameList);
	hThread = ::CreateThread(NULL, 0, ReadCamera, NULL, 0, 0);
}

Mat getframe() {
	Mat frame1;
	EnterCriticalSection(&g_cs_frameList);
	while (!g_frameList.size()) {
		LeaveCriticalSection(&g_cs_frameList);
		EnterCriticalSection(&g_cs_frameList);
	}
	list<Mat>::iterator it;
	it = g_frameList.end();
	it--;
	Mat dbgframe = (*(it));
	(*g_frameList.begin()).copyTo(frame1);
	frame1 = dbgframe;
	g_frameList.pop_front();
	//imshow("camera", frame1);
	//waitKey(1);

	g_frameList.clear();   // 丢掉旧的帧
	LeaveCriticalSection(&g_cs_frameList);
	return(frame1);

}

void release() {
	::CloseHandle(hThread);
	NET_DVR_StopRealPlay(lRealPlayHandle);
	//关闭预览
	NET_DVR_Logout(lUserID);
	//注销用户
	NET_DVR_Cleanup();
}
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HKIPcamera.i

/*  Example of wrapping a C function that takes a C double array as input using
 *  numpy typemaps for SWIG. */
%module HKIPcamera
%include <opencv/mat.i>
%cv_mat__instantiate_defaults
%header %{
    /*  Includes the header in the wrapper code */
    #include "HKIPcamera.h"
%}
 
%include "HKIPcamera.h"
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3.2. Step2

将之前下载的opencv-swig-master中的lib\目录下的opencv\文件夹和opencv.i 复制到自己创建的HicVision_python_SDK\文件夹下。
将解压的boost_1_70_0文件夹也一并复制到HicVision_python_SDK\文件夹下。
将安装后的Opencv路径下的.\opencv\build\include\opencv2\文件夹也复制到HicVision_python_SDK\文件夹下。

打开CMD终端，移动到HicVision_python_SDK\文件夹，执行如下命令：

swig -IE:你的opencv安装路径 -python -c++ HKIPcamera.i
# 根据自己opencv安装路径来写，例如我的命令如下：
swig -IE:D:/DeveloperTools/OpenCV/opencv/build/include -python -c++ HKIPcamera.i
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执行完命令后，会生成HKIPcamera_wrap.cxx 和 HKIPcamera.py 两个文件。
这里使用的海康SDK版本为：CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64，如果是此本版以前的版本，可能会需要修改SDK中的plaympeg4.h文件，可参考文章最开头给出的参考文章。

3.3. Step3

由于对VisualStudio这个软件用的少，所以下面步骤详细点，这里用的是VisualStudio2015

创建项目
添加头文件和源文件，添加的文件就在之前创建的HicVision_python_SDK\文件夹下

在这里插入图片描述

源文件同样这样添加，添加后的样子

参数设置

在VC++目录->包含目录中添加如下头文件路径：（请根据自己的实际安装位置填写）

# 我的路径如下：
D:\DeveloperTools\Miniconda3\envs\HKSDK\include
D:\DeveloperTools\Miniconda3\envs\HKSDK\Lib\site-packages\numpy\core\include
D:\CYT\Desktop\HKSDK\HicVision_python_SDK\boost_1_70_0
D:\CYT\Desktop\HKSDK\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\include
D:\DeveloperTools\OpenCV\opencv\build\include\opencv2
D:\DeveloperTools\OpenCV\opencv\build\include\opencv
D:\DeveloperTools\OpenCV\opencv\build\include
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在VC++目录->库目录中添加如下头文件路径：（请根据自己的实际安装位置填写）

# 我的路径如下：
D:\DeveloperTools\Miniconda3\envs\HKSDK\libs
D:\CYT\Desktop\HKSDK\HicVision_python_SDK\boost_1_70_0\libs
D:\CYT\Desktop\HKSDK\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\lib
D:\CYT\Desktop\HKSDK\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\lib\HCNetSDKCom
D:\DeveloperTools\OpenCV\opencv\build\x64\vc14\lib
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在C/C++->预处理器->预处理器定义中添加如下内容：
```
WIN32
NDEBUG
_CONSULE
_CRT_SECURE_NO_WARNINGS
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```

在链接器->输入->附加依赖项添加如下内容：

opencv_world3416.lib   # 这里一定要根据自己的opencv版本来写
HCNetSDK.lib
GdiPlus.lib
HCAlarm.lib
HCCore.lib
HCGeneralCfgMgr.lib
HCPreview.lib
PlayCtrl.lib
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在这里插入图片描述

在常规->字符集中选择使用多字节字符集
在C/C++->代码生成中选择多线程DLL(/MD)

在自己的python3.7中的 include\文件夹下
- 我这里的python3.7虚拟环境路径为：D:\DeveloperTools\Miniconda3\envs\HKSDK\include\
- 将object.h 中的第56行注释掉（以自己实际的行数为准）

将pyconfig.h中的第317~319行注释掉（以自己实际的行数为准）

3.4. Step4

完成以上步骤后，右键工程项目名选择生成
- 之后会在工程的x64\Release\文件夹下生成.dll和.lib文件
现在，可以将之前python3.7中的 include\文件夹下的object.h 和pyconfig.h中注释掉的行数恢复原样(不恢复貌似也没问题)
将.\HKIPcamera\x64\Release\下生成的HKIPcamera.dll文件复制一份，并将文件名称和后缀名修改为_HKIPcamera.pyd
将海康SDK中的 .\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\lib\ 文件夹下的所有文件和文件夹拷贝到.\HKIPcamera\x64\Release\文件夹下
将之前在.\HicVision_python_SDK下生成的HKIPcamera.py文件也拷贝到.\HKIPcamera\x64\Release\文件夹下
- 最终文件组成如下（未显示完）：
将_HKIPcamera.pyd文件，包含目录路径，添加到系统环境变量Path中，并将_HKIPcamera.pyd所在文件夹目录，也添加到系统环境变量目录中

3.5. Step5

测试，导包测试，主要是看是否能够导入HKIPcamera包，没有报错，就是成功了

import HKIPcamera
import time
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import cv2
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将上面.\HKIPcamera\x64\Release\中的文件和文件夹全部复制一份到.\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\Demo\5_Python_Demo\1-预览取流解码Demo\lib\win\目录下
运行海康SDK中的CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64_20230905143859.zip\CH-HCNetSDKV6.1.9.48_build20230410_win64\Demo示例\5- Python开发示例\1-预览取流解码Demo\test_main.py，测试可行

到底了
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