김과장의 AZ팩토리

opencv 에서 웹캠을 열어서 frame을 read 해보면 해상도가 640*480 으로만 나오는 문제가 발생했다.

웹캠 스팩에는 full - hd 지원이라 이상하게 여겨서 자료를 찾아보니 다음과 같은 방법으로 해결할 수 있었다.

1. frame을 처음 한번 read 한다.

 capture.Read(frame);

2. 처음 read 한 프래임에서 해상도값을 구해본다.

 if (!frame.Empty())
                {
                    

                    capture.Read(frame);

                    cameraCount = cameraCount + 1;
                    textBox2.Text = textBox2.Text + "\n카메라(" + i + ") 발견됨 (" + capture.FrameWidth+ "*" + capture.FrameHeight + ")";
                    
                }
                else
                {
                    textBox2.Text = textBox2.Text + "\n카메라(" + i + ") 발견실패";
                }

frame이 정상적으로 읽혀졌는지(empty 가 아닌지 ) 판단한 후,

해상도를 구해보자

1번 카메라는 720p 이고 2번 카메라는 full-hd 지원이라고 스팩에 적혀있었으나 640*480 해상도만 나오는 문제가 발견된다.

3. 프레임을 읽고 난 후, 해상도를 강제로 5000*5000으로 큰값을 지정해준다.

if (!frame.Empty())
                {
                    capture.FrameWidth = 5000;
                    capture.FrameHeight = 5000;

                    capture.Read(frame);

                    cameraCount = cameraCount + 1;
                    textBox2.Text = textBox2.Text + "\n카메라(" + i + ") 발견됨 (" + capture.FrameWidth+ "*" + capture.FrameHeight + ")";
                    
                }
                else
                {
                    textBox2.Text = textBox2.Text + "\n카메라(" + i + ") 발견실패";
                }

해상도를 강제로 엄청 높게 지정해준 뒤에, 카메라의 값을 다시 read 해주자.

이제 카메라가 지원하는 최대 해상도 값을 찾을 수 있다.

ps. 로지텍 full -hd 웹캠은 스팩오버로 3k 해상도를 max 로 출력하였다.

간단한 cctv 프로그램이 필요해져서 관련기술을 찾아보니

웹 카메라를 제어하는 기술은 크게

openCV 와 directshow 등이 사용되고 있었다.

openCV는 오픈소스기반의 프로젝트로 자바, 파이썬 등등의 여러 언어에서 사용할 수 있으며,

directshow는 MS에서 제공하는 윈도우에서 사용하는 라이브러리 이다.

openCV는 관련책들이 c++ 과 python 에서 사용하는 방식으로 설명되어 있는데

닷넷(C#) 으로 개발된 프로젝트에 카메라 제어 기능을 넣기 위해서 다양한 방법을 알아보던 중, 

최신버전(CV 4.0) 에서 실행되는 예제가 정리 되어 있는게 없어서 정리해 본다.

1. 준비물

MS Visual Studio Community 버전 ( 개인 및 교육용 무료 ) 

https://visualstudio.microsoft.com/ko/thank-you-downloading-visual-studio/?sku=Community&rel=15&rr=https%3A%2F%2Fdocs.microsoft.com%2Fko-kr%2Fvisualstudio%2Freleasenotes%2Fvs2017-relnotes

2. 개발환경

1) Visual Studio C# community 버전을 설치한 후 프로젝트를 하나 생성한다.

2) 프로젝트 메뉴 -> NuGet 패키지 관리로 들어간다.

3) 찾아보기 에서 opencv 를 검색하면 작성자 shimat 로 된 OpenCvSharp3 - AnyCPU 가 나올 것이다.

제일 최신버전인 v4.0 대로 설치 한다.

4) 폼 디자인 창에서 폼 디자인을 해주자

4.0 에서는 구버전에서 쓰던 pictureboxlpl 대신에 picture box 를 쓸수 있다.

폼에 picture box 와 command 버튼, text box 하나를 놓아주자

picturebox 의 size 속성을 680,480 으로 지정한다.

Button의 Text 속성을 Start로 지정한다.

textbox 의 multiline 속성을 True로 설정해준다.

폼 디자인을 대충 보면 이렇게 된다.

3. 코딩 시작

using 란에 

using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Extensions;

using System.Threading;

을 추가해준다.

다음의 변수들을 추가한다.

        VideoCapture capture;
        Mat frame;
        Bitmap image;
        private Thread camera;
        int isCameraRunning = 0;

openCV 4 에서는 VideoCapture 를 사용한다.

camera는 별도의 쓰레드를 이용하여 캡춰하여 pictureBox 에 그림을 뽑아내도록 하였다.

인터넷의 다른예제에서는 Timer 를 사용하여 Tick 마다 갱신하는 방법도 있으니

어느쪽이든 선택하면 되겠다.

별도의 쓰레드로 카메라를 캡춰하기 위해 콜백함수를 생성한다.

capture.Open(1) << 이 부분이 카메라 1번을 여는 부분이다.

내장된 usb 카메라가 1번이 될것이고, 새 카메라를 연결하면 2 , 3 이런식으로 증가한다.

Start 버튼을 누르면 캡처 하는 기능을 넣어주자

버튼의 클릭 이벤트에 아래의 코드를 넣어준다.

Start 상태일때 버튼을 누르면 카메라 화면이 나타난다

Stop 일때 버튼을 누르면 카메라 화면이 중단된다.

실행하면 이렇게 나타난다.

전체소스

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Extensions;
using System.Threading;


namespace Simple_Web_Cam
{
    public partial class Form1 : Form
    {

        VideoCapture capture;
        Mat frame;
        Bitmap image;
        private Thread camera;
        int isCameraRunning = 0;


        private void CaptureCamera()
        {

            camera = new Thread(new ThreadStart(CaptureCameraCallback));
            camera.Start();
        }

        private void CaptureCameraCallback()
        {
            frame = new Mat();
            capture = new VideoCapture();
            capture.Open(1);

            while (isCameraRunning == 1)
            {
                capture.Read(frame);
                if (!frame.Empty())
                {
                    image = BitmapConverter.ToBitmap(frame);
                    pictureBox1.Image = image;
                }
                image = null;
            }

        }

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (button1.Text.Equals("Start"))
            {
                CaptureCamera();
                button1.Text = "Stop";
                isCameraRunning = 1;
            }
            else
            {
                if (capture.IsOpened())
                {
                    capture.Release();
                }

                button1.Text = "Start";
                isCameraRunning = 0;
            }
        }

    }
}