Windows上带有python的uEye摄像头

Question

我需要一个在Windows上与python一起工作的uEye相机，以便在直播流上拍照和操作。
由于uEye相机是广泛分布的工业相机，我本以为有一个标准的解决方案，但我找不到任何。 该解决方案需要在WindowsXP或Windows7上的Python2.7下运行。

如果有人在Windows上成功地使用了python中的uEye相机，我将不胜感激，他可以分享他在这个问题上的知识，或者至少能给我指明正确的方向。我也觉得有必要找到一个通用的解决方案，因为我肯定不是唯一一个有这个要求的人。

到目前为止我试过的

（a） 皮耶

有一个python driver available在Linux下工作，根据文档，“应该在windows上工作”。

我试过，但安装失败：
python setup.py install 给我

ueye\ueye.pyx: cannot find cimported module 'stdlib'
ueye\ueye.pyx: cannot find cimported module 'python_cobject'
Compiling ueye\ueye.pyx because it changed.
Compiling ueye\ueyeh.pyx because it changed.
[1/2] Cythonizing ueye\ueye.pyx

我不知道什么是cimported模块，也不知道这是否应该有效。因此，如果有人在Windows系统上成功地安装了这个驱动程序，那就很好了。

（b） 打开cv

OpenCV似乎是一种图像采集和处理的标准。似乎有些人用它来访问uEye相机，同时也有一些共识认为uEye相机不适用于openCV。我还没有发现任何有效的示例代码。

不管怎样，我尝试了这个（使用openCV version 2.4.13），我可以访问相机并从中检索图片。最初的分辨率是480 x 640，但我可以将其更改为768 x 1024的传感器分辨率。 但是，我无法正确设置曝光时间和增益，如我使用的以下代码所示。

cam = cv2.VideoCapture(0)

width = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH)     
height = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT) 
exposure = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_EXPOSURE) 
print width, height, exposure # prints 640 480 -4.0
hr = cam.set(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 768)
wr = cam.set(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1024) 
print "Setting resolution ", hr, wr  # prints  True True
cam.set(cv2.cv.CV_CAP_PROP_EXPOSURE, 0)  # or any other value, same for gain

width = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH)    
height = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT) 
exposure = cam.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_EXPOSURE) 
print width, height, exposure # 1024.0 768.0 -4.0

ret, buff = cam.read() 
cam.release()

很可能是相机处于某种自动模式，可以自动调整诸如曝光时间和增益等参数。但如果是这样的话，我应该如何设置这个自动模式关闭。

（c） 单纯性脑血管病

simpleCV似乎是openCV的替代品。我也试过了，它给了一个问题，只获取一个480 x 640像素的图像，我找不到任何不同的设置方法，也无法设置曝光时间。

from SimpleCV import Camera
cam = Camera(0)
img = cam.getImage() # img is a 480 x 640 pixel image

（d） 用C

编写自己的驱动程序

一种选择可能是编写一个C代码，通过其SDK访问相机。一个完整的documentation of the SDK可用 似乎有人成功地做到了（here，或者here） 但我甚至不知道从哪里开始以及如何将实时图像导入python。

Answer 1

我最近有一个类似的项目，找到了一些对我有用的解决方案。我还使用了python 2.7（32位）和windows 7。我确信还有其他多种方法可以控制相机，但我找到的两种方法是（1）使用c++API的ctypes，或（2）使用pythonnet（即clr）和dotNet库。每个方法都需要从单独的dll文件中导入和调用函数。我最终更喜欢ctypes方法，因为它更容易编译成可执行文件，但这两种方法在控制摄像机方面同样有效。

1。使用python ctypes的uEye API：

uEye API dll中的函数可以在python中使用ctypes调用。使用ctypes稍微有点麻烦，因为在python和c之间传递变量需要不断转换数据类型，但它是有效的。

import ctypes
import numpy as np

uEyeDll = ctypes.cdll.LoadLibrary("ueye_api.dll") #include full path or copy dll into same folder as .py script


#connect camera
cam = ctypes.c_uint32(0)
hWnd = ctypes.c_voidp()
msg=uEyeDll.is_InitCamera(ctypes.byref(cam),hWnd)
ErrChk=uEyeDll.is_EnableAutoExit (cam, ctypes.c_uint(1))
if ~ErrChk:
    print (' Camera Connected')
IS_CM_SENSOR_RAW8  =ctypes.c_int(11)
nRet = uEyeDll.is_SetColorMode(cam,IS_CM_SENSOR_RAW8)
IS_SET_TRIGGER_SOFTWARE = ctypes.c_uint(0x1000)
nRet = uEyeDll.is_SetExternalTrigger(cam, IS_SET_TRIGGER_SOFTWARE)


#allocate memory
width_py = 1600
height_py = 1200
pixels_py =8

width = ctypes.c_int(width_py) #convert python values into c++ integers
height = ctypes.c_int(height_py) 
bitspixel=ctypes.c_int(pixels_py)
pcImgMem = ctypes.c_char_p() #create placeholder for image memory
pid=ctypes.c_int()

ErrChk=uEyeDll.is_AllocImageMem(cam, width, height,  bitspixel, ctypes.byref(pcImgMem), ctypes.byref(pid))
if ~ErrChk:
    print (' Success')
else:
    print (' Memory allocation failed, no camera with value' +str(cam.value))


# Get image data    
uEyeDll.is_SetImageMem(cam, pcImgMem, pid)
ImageData = np.ones((height_py,width_py),dtype=np.uint8)

#put these lines inside a while loop to return continous images to the array "ImageData"  
uEyeDll.is_FreezeVideo (cam, ctypes.c_int(0x0000))  #IS_DONT_WAIT  = 0x0000, or IS_GET_LIVE = 0x8000
uEyeDll.is_CopyImageMem (cam, pcImgMem, pid, ImageData.ctypes.data) 

2。使用pythonnet&uEye.NET接口

从.NET dll调用函数的语法比使用ctypes更简单，但是由于某些原因，安装pythonnet（clr）包对我来说很困难。下面是使用.NET函数获取相机图像的示例：

import numpy as np
import clr
import sys
import System
from System import Array, Double, IntPtr, Random
print System.Environment.Version
from CLR.System.Reflection import Assembly
from System.Collections.Generic import Dictionary
from System.Runtime.InteropServices import Marshal

true =bool(1)
false=bool(0)

#import .NET dll using clr (pythonnet)
sys.path.append(r"C:\Program Files\IDS\uEye\Develop\DotNet")  # path of dll
clr.AddReference ('uEyeDotNet') # the dll
import uEye 

# initialize camera 

cam = uEye.Camera()
CAM_ID=1;

msg=cam.Init(CAM_ID)

print 'InitMessage ='+ str(msg)

# Change Camera settings
gain =1  #% gain
exposure = 0.2 #ms
ColorMode=cam.PixelFormat.Set(uEye.Defines.ColorMode.SensorRaw8)
errChk=cam.Trigger.Set(uEye.Defines.TriggerMode.Software)
errChk=cam.Gain.Hardware.GetSupported(1,1,1,1)
errChk,gainFactor=cam.Gain.Hardware.ConvertScaledToFactor.Master(gain, 1)
errChk=cam.Gain.Hardware.Factor.SetMaster(gainFactor)
errChk2,gain=cam.Gain.Hardware.Factor.GetMaster(gain)
errChk2,gainout=cam.Gain.Hardware.Scaled.GetMaster(1)
cam.Timing.Exposure.Set(1)
errChk,exposure_out=cam.Timing.Exposure.Get(exposure)

#allocate image memory
ErrChk, memout=cam.Memory.Allocate(1600,1200,8,true,1)
[ErrChk, Width, Height, Bits, Pitch] = cam.Memory.Inquire(memout,1,1,1,1);

# image aquisition
for n in range(1000):

    ErrChk=cam.Acquisition.Freeze(true)
    outarray = System.Array[System.Byte](())
    [ErrChk, tmp] = cam.Memory.CopyToArray(memout, outarray)

    #'Copy .Net Array using Marshal.Copy
    imageData = np.empty(len(tmp),dtype=np.uint8)
    Marshal.Copy(tmp, 0,IntPtr.__overloads__[int](imageData.__array_interface__['data'][0]), len(tmp))

Answer 2

我可以用“IDS python libraries”Link to official project让一个ueye USB 3.0相机在Direct3D模式下工作。

也在使用：wxpython 2.8，python2.7。要记住的一个关键项是安装DirectX SDK。DXSDK_Jun10.exe对我有效。

这是有效的代码，但它没有完全关闭（关闭大约需要20秒）。似乎只要停止捕捉，它就能正常关闭。。。给读者的练习。

import wx

def create(parent):
    return Dialog1(parent)

[wxID_DIALOG1, wxID_DIALOG1BCAPTURE, wxID_DIALOG1DIMAGE, 
] = [wx.NewId() for _init_ctrls in range(3)]

class Dialog1(wx.Dialog):
    def _init_ctrls(self, prnt):
        # generated method, don't edit
        wx.Dialog.__init__(self, id=wxID_DIALOG1, name='', parent=prnt,
              pos=wx.Point(739, 274), size=wx.Size(888, 674),
              style=wx.DEFAULT_DIALOG_STYLE, title='Dialog1')
        self.SetClientSize(wx.Size(872, 636))

        self.Dimage = wx.Panel(id=wxID_DIALOG1DIMAGE, name=u'Dimage',
              parent=self, pos=wx.Point(24, 24), size=wx.Size(640, 480),
              style=wx.TAB_TRAVERSAL)
        self.Dimage.SetBackgroundColour(wx.Colour(233, 251, 230))

        self.BCapture = wx.Button(id=wxID_DIALOG1BCAPTURE, label=u'Capture',
              name=u'BCapture', parent=self, pos=wx.Point(136, 520),
              size=wx.Size(144, 71), style=0)
        self.BCapture.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.OnBCaptureButton,
              id=wxID_DIALOG1BCAPTURE)

    def __init__(self, parent):
        self._init_ctrls(parent)

        # Video
        from pyueye import ueye
        import win32ui
        self.capture = None
        h_cam = ueye.HIDS(0)
        hwnd = ueye.HWND(self.Dimage.GetHandle())

        cam = ueye.is_InitCamera(h_cam,hwnd)
        if cam == 0:
            print 'camera was intintialized'
        else:
            print 'camera result',cam

        col = ueye.c_int(0)
        mod = ueye.c_int(0)
        ueye.is_GetColorDepth(h_cam, col, mod)
        nRet = ueye.is_SetColorMode (h_cam, mod)
        if nRet != ueye.IS_SUCCESS: print 2,nRet
        print 1,col,mod

        SensorInfo = ueye.SENSORINFO()
        nRet = ueye.is_GetSensorInfo(h_cam,SensorInfo)
        if nRet != ueye.IS_SUCCESS: print 55,nRet
        for i in SensorInfo._fields_:
            print i[0],eval('SensorInfo.%s'%i[0])

        imgw,imgh = self.Dimage.GetSizeTuple()
        imageSize = ueye.IS_SIZE_2D()
        imageSize.s32Width = imgw
        imageSize.s32Height = imgh
        nRet = ueye.is_AOI(h_cam, ueye.IS_AOI_IMAGE_SET_SIZE, imageSize, ueye.sizeof(imageSize))
        if nRet != ueye.IS_SUCCESS: print 77,nRet

        m_nDisplayMode = ueye.IS_SET_DM_DIRECT3D
        nRet = ueye.is_SetDisplayMode(h_cam, m_nDisplayMode)
        if nRet != ueye.IS_SUCCESS: print 88,nRet

        #ueye.is_DirectRenderer(h_cam,DR_GET_OVERLAY_KEY_COLOR
        #ueye.is_DirectRenderer(h_cam,DR_GET_MAX_OVERLAY_SIZE

        #ueye.is_DirectRenderer(h_cam,DR_GET_USER_SYNC_POSITION_RANGE
        ueye.is_DirectRenderer(h_cam, ueye.DR_SET_VSYNC_OFF, ueye.c_int(0), ueye.c_int(0))

        #ueye.is_DirectRenderer(h_cam, ueye.DR_SET_HWND, hwnd,ueye.sizeof(hwnd))
        #ueye.is_DirectRenderer(h_cam,ueye.DR_ENABLE_SCALING,None,None)

        nRet = ueye.is_CaptureVideo(h_cam, ueye.IS_WAIT) 
        if nRet != ueye.IS_SUCCESS: print 99,nRet

    def OnBCaptureButton(self, event):
        event.Skip()

if __name__ == '__main__':
    app = wx.App(0)
    parent = wx.Frame(None)
    parent.Show()
    dlg = create(parent)
    try:
        result = dlg.ShowModal()
    finally:
        dlg.Destroy()
    del dlg.capture