Android的相机开发

基础

相机开发中常用的API

package android.hardware.camera2 这个包中包含了主要的相机控制的API，可以用于在你的项目中进行拍照或者录像功能的实现
Camera 这个类是早些版本驱动相机的API
SurfaceView 用于相机预览的界面
MediaRecorder 用于录像的API
通过Intent调用系统的拍照功能，通过设置MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE 或者 MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE 动作调用系统的拍照功能

权限声明

相机开发权限声明

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

其他功能，如GPS定位权限声明

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />

调用本机相机功能

开启相机

private static final int CAPTURE_IMAGE_ACTIVITY_REQUEST_CODE = 100;
private Uri fileUri;@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);// 创建Intent对象并传递相应的action参数Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);fileUri = getOutputMediaFileUri(MEDIA_TYPE_IMAGE); // 创建一个文件夹保存图片intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, fileUri); // 设置保存路径// 开启相机startActivityForResult(intent, CAPTURE_IMAGE_ACTIVITY_REQUEST_CODE);
}

接收返回结果

private static final int CAPTURE_IMAGE_ACTIVITY_REQUEST_CODE = 100;
private static final int CAPTURE_VIDEO_ACTIVITY_REQUEST_CODE = 200;@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {if (requestCode == CAPTURE_IMAGE_ACTIVITY_REQUEST_CODE) {if (resultCode == RESULT_OK) {// Image captured and saved to fileUri specified in the IntentToast.makeText(this, "Image saved to:\n" +data.getData(), Toast.LENGTH_LONG).show();} else if (resultCode == RESULT_CANCELED) {// User cancelled the image capture} else {// Image capture failed, advise user}}if (requestCode == CAPTURE_VIDEO_ACTIVITY_REQUEST_CODE) {if (resultCode == RESULT_OK) {// Video captured and saved to fileUri specified in the IntentToast.makeText(this, "Video saved to:\n" +data.getData(), Toast.LENGTH_LONG).show();} else if (resultCode == RESULT_CANCELED) {// User cancelled the video capture} else {// Video capture failed, advise user}}
}

构建一个相机APP

相机开发的基本步骤

检查是否能够使用相机
创建一个相机的预览类，该类继承自SurfaceView并且实现SurfaceHolder接口，用于接收并显示camera传递过来的数据
构建一个预览布局，该布局包含相机预览类以及用户自定义的控制接口
设置监听事件，捕获用户拍照或者录像动作，并作出相应的响应
将捕获到的照片或者录像保存
释放Camera资源,通过camera.release();方法

分步骤

1，检测相机功能是否可以使用

通过PackageManager中的hasSystemFeature()方法判断，示例代码如下：

/** Check if this device has a camera */
private boolean checkCameraHardware(Context context) {if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)){// this device has a camerareturn true;} else {// no camera on this devicereturn false;}
}

此外，2.3版本以后，可以通过Camera.getNumberOfCameras()方法来获取设备中相机的数量，可以用来判断是否有前置摄像头

2，获取相机实例

使用Camera类的静态方法open()来获取相机实例

/** A safe way to get an instance of the Camera object. */
public static Camera getCameraInstance(){Camera c = null;try {c = Camera.open(); // attempt to get a Camera instance
    }catch (Exception e){// Camera is not available (in use or does not exist)} return c; // returns null if camera is unavailable
}

注意：当camera正在被使用或者不存在的时候，应用将会直接退出。此外，在2.3版本或者更高版本中，还可以使用open(int)方法获取Camera的实例，传入得参数int类似于优先级的作用

3，相机参数的获取

通过camera.getParameters()方法获取到相机相对应的参数，并通过Parameter对象进行设置修改，在2.3及之后的版本，通过camera.getCameraInfo()方法来确定摄像头是否为前置或者后置，以及Image的方向

4，创建相机预览类

/** A basic Camera preview class */
public class CameraPreview extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {private SurfaceHolder mHolder;private Camera mCamera;public CameraPreview(Context context, Camera camera) {super(context);mCamera = camera;// Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the// underlying surface is created and destroyed.mHolder = getHolder();mHolder.addCallback(this);// 不赞成设置，要求在3.0版本之前使用mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);}public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {// 通知Camera预览图片放哪里，即将SurfaceView与相机绑定try {mCamera.setPreviewDisplay(holder);mCamera.startPreview();} catch (IOException e) {Log.d(TAG, "Error setting camera preview: " + e.getMessage());}}public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {// empty.注意要在你的活动中释放相机预览}public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {// If your preview can change or rotate, take care of those events here.// 确保在重新设置大小或者格式化之前停止预览if (mHolder.getSurface() == null){// preview surface does not existreturn;}// stop preview before making changes//停止预览try {mCamera.stopPreview();} catch (Exception e){// ignore: tried to stop a non-existent preview}// set preview size and make any resize, rotate or// reformatting changes here//重新设置代码编写//设置预览大小尺寸应该从方法getSupportPreviewSizes()方法中获取// start preview with new settings//开始预览try {mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);mCamera.startPreview();} catch (Exception e){Log.d(TAG, "Error starting camera preview: " + e.getMessage());}}
}

5，创建简单的相机预览界面布局

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:orientation="horizontal"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><FrameLayoutandroid:id="@+id/camera_preview"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"/><Buttonandroid:id="@+id/button_capture"android:text="Capture"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center"/>
</LinearLayout>

当中的FramLayout相当于是相机预览的容器，而Button则是实现点击拍照,通常情况，相机画面默认的方向是水平方向的，所以需要将Activity的方向调整成水平方向，

activity android:name=".CameraActivity"android:label="@string/app_name"android:screenOrientation="landscape"><!-- configure this activity to use landscape orientation --><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter>
</activity>

或者通过Parameter的setRotation()方法对方向进行调整

//根据当前朝向修改保存图片的旋转角度private void updateCameraOrientation(){if(mCamera!=null){Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();//rotation参数为 0、90、180、270。水平方向为0。int rotation=90+mOrientation==360?0:90+mOrientation;//前置摄像头需要对垂直方向做变换，否则照片是颠倒的if(mIsFrontCamera){if(rotation==90) rotation=270;else if (rotation==270) rotation=90;}parameters.setRotation(rotation);//生成的图片转90°//预览图片旋转90°mCamera.setDisplayOrientation(90);//预览转90°mCamera.setParameters(parameters);}}

构建出相机的布局后，将相机预览类放到布局的FramLayout中，具体代码如下：

public class CameraActivity extends Activity {private Camera mCamera;private CameraPreview mPreview;@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);// Create an instance of CameramCamera = getCameraInstance();// Create our Preview view and set it as the content of our activity.mPreview = new CameraPreview(this, mCamera);FrameLayout preview = (FrameLayout) findViewById(R.id.camera_preview);preview.addView(mPreview);}
}

6-1 实现拍照功能

拍照动作的实现，主要是通过Camera.takePicture()方法完成，该方法接收三个参数，分别为三个回调事件，ShutterCallback以及两个PictureCallback，为了接收图片，第三个PictureCallback必须实现，用来保存camera当中拍到的图片，简单的实现如下：

private PictureCallback mPicture = new PictureCallback() {@Overridepublic void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {File pictureFile = getOutputMediaFile(MEDIA_TYPE_IMAGE);if (pictureFile == null){//对象为空，则文件不存在，直接返回Log.d(TAG, "Error creating media file, check storage permissions: " +e.getMessage());return;}try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream(pictureFile);fos.write(data);fos.close();} catch (FileNotFoundException e) {Log.d(TAG, "File not found: " + e.getMessage());} catch (IOException e) {Log.d(TAG, "Error accessing file: " + e.getMessage());}}
};

通过给布局中的Button设置监听事件，当按钮被点击时触发拍照功能，即调用Camera.takePicture()方法

// Add a listener to the Capture button
Button captureButton = (Button) findViewById(id.button_capture);
captureButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {// get an image from the cameramCamera.takePicture(null, null, mPicture);}}
);

通过以上代码即可简单实现拍照功能

6-2 实现录像功能

相比较于拍照，录像功能的实现需要更加细致的管理，需要Camera同另一个类MediaRecorder协同配合完成。在使用MediaRecorder之前，还需要调用Camera.lock()和Camera.unlock()方法来允许MediaRecorder对象调用camera硬件。从4.0版本开始，这两个方法将会自动被调用，而不需要手动调用它们。
与拍照不同，录像功能的实现必须按照指定的顺序执行才能成功，详细步骤如下
1. 打开相机，获取到Camera的实例
2. 绑定对应的预览SurfaceView，通过Camera.setPreviewDisplay()方法
3. 调用Camera.startPreview()方法开启预览
4. 开启录像功能，一下步骤必须全部实现
  1. 解锁相机，通过Camera.unlock()方法
  2. 配置MediaRecorder
    1. setCamera(),设置相机为录像功能，

释放Camera资源

Camera在内润是单例的，所有的程序都可以访问和获取该实例，而一旦程序在使用完Camera对象后没有及时的释放该实例，将会导致该资源不能被其他的程序所访问，所有访问Camera类都会被系统关闭。释放Camera的方法为Camera.release();实例代码如下：

public class CameraActivity extends Activity {private Camera mCamera;private SurfaceView mPreview;private MediaRecorder mMediaRecorder;...//在Activity的onPause方法中释放资源，如果同时调用了MediaRecorder，也需要将MediaRecorder一同释放@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();// if you are using MediaRecorder, release it firstreleaseMediaRecorder();       // release the camera immediately on pause eventreleaseCamera();             }private void releaseMediaRecorder(){if (mMediaRecorder != null) {// clear recorder configuration//释放前先清除MediaRecorder中的配置mMediaRecorder.reset();  // release the recorder object//释放MediaRecorder实例mMediaRecorder.release(); mMediaRecorder = null;// lock camera for later use//将Camera锁上，后面释放和调用时使用mCamera.lock();           }}private void releaseCamera(){if (mCamera != null){// release the camera for other applicationsmCamera.release();        mCamera = null;}}
}

文件存储

使用后生成的Image或者Video都应该保存在sd卡中，保存的路径有以下两个：
- Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES),该方法中的路径是公有的，共享的，所有的应用都可以通过该路径得到路径下的图片资源文件，同时对其进行修改、删除等操作，也是推荐的保存路径。此外，当应用程序被卸载时，保存在该路径下的图片文件并不会删除，而会一直保存下来。
- context.getExternalFileDir(Enviroment.DIRECTORY_PICTURES);该路径下保存的Image或者Video资源将会和你的Application关联，其他的程序不能对其中的资源进行访问、修改以及删除等操作；但当应用程序被卸载时，这些资源也将会被删除。

//示例代码
public static final int MEDIA_TYPE_IMAGE = 1;
public static final int MEDIA_TYPE_VIDEO = 2;/** Create a file Uri for saving an image or video */
//获取Uri地址
private static Uri getOutputMediaFileUri(int type){return Uri.fromFile(getOutputMediaFile(type));
}/** Create a File for saving an image or video */
private static File getOutputMediaFile(int type){// To be safe, you should check that the SDCard is mounted// using Environment.getExternalStorageState() before doing this.//在使用之前最好先检查sd卡是否挂载File mediaStorageDir = new File(Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES), "MyCameraApp");// This location works best if you want the created images to be shared// between applications and persist after your app has been uninstalled.// Create the storage directory if it does not existif (! mediaStorageDir.exists()){//如果创建失败，返回nullif (! mediaStorageDir.mkdirs()){Log.d("MyCameraApp", "failed to create directory");return null;}}// Create a media file name//根据当前时间创建文件名String timeStamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date());File mediaFile;if (type == MEDIA_TYPE_IMAGE){mediaFile = new File(mediaStorageDir.getPath() + File.separator +"IMG_"+ timeStamp + ".jpg");} else if(type == MEDIA_TYPE_VIDEO) {mediaFile = new File(mediaStorageDir.getPath() + File.separator +"VID_"+ timeStamp + ".mp4");} else {return null;}return mediaFile;
}

注意：Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES)方法是在2.2（APILevel 8）版本之后的，更早的版本应该使用Environment.getExternalStorageDirectory()替换。

Camera属性

camera中大部分的属性都可以通过Camera.Paramter中进行设置，详细属性说明看官方文档，以下三个属性还需要进行其他的设置
- Metering and focus area
- Face detection
- Time lapse video
不是所有的camera属性都是可以使用的，要根据手机硬件是否支持以及相对应的软件是否实现该功能。

检测Camera中的属性是否可用

camera中的一些属性的使用是取决于手机的硬件以及软件是否支持，所以在考虑使用这些属性的时候，就需要对手机是否支持进行检测判断，例如：

// get Camera parameters
Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();List<String> focusModes = params.getSupportedFocusModes();
if (focusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO)) {// Autofocus mode is supported
}

Camera.Paramters中的大部分属性是否支持都可以通过getSupport...()或者is...Supported()或者getMax()方法获取，需要注意的是，当你检测和设置了这些属性之后，Google Play将会约束你的应用不能在不支持这些功能的手机上进行安装。

属性设置

// get Camera parameters
Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();
// set the focus mode
params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO);
// set Camera parameters
mCamera.setParameters(params);

相机中大部分属性在修改过后就能立刻在Preview当中显示出来，不过图片的尺寸以及方向是不能立刻显示的，需要先停止预览，设置大小及方向，最后再重新开始预览才能显示出来，从4.0版本（APILevel 14）开始，预览的可以不需要重新启动就被改变。

设置感光和聚焦区域

在4.0版本（APILevel 14）之后，可以指定区域对聚焦以及感光进行指定的设置，以下为设置两个感光区域的示例代码：

// Create an instance of Camera
mCamera = getCameraInstance();// set Camera parameters
Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();if (params.getMaxNumMeteringAreas() > 0){ // check that metering areas are supportedList<Camera.Area> meteringAreas = new ArrayList<Camera.Area>();Rect areaRect1 = new Rect(-100, -100, 100, 100);    // specify an area in center of image// set weight to 60%//设置权重meteringAreas.add(new Camera.Area(areaRect1, 600)); Rect areaRect2 = new Rect(800, -1000, 1000, -800);  // specify an area in upper right of imagemeteringAreas.add(new Camera.Area(areaRect2, 400)); // set weight to 40%params.setMeteringAreas(meteringAreas);
}mCamera.setParameters(params);

注意：通过Camera.setDisplayOrientation()改变屏幕方向，原坐标系统不会重绘。

人脸识别

从4.0版本（APILevel 14）之后，提供了可以进行人脸识别的API，需要注意的是，在进行人脸识别的时候，setWhiteBalance(String), setFocusAreas(List)和setMeteringAreas(List) 将不会有效。
人脸识别功能的开发步骤：
- 检查设备当中是否支持该功能，通过getMaxNumDetectedFaces()方法进行获取
- 创建相应的人脸识别监听并绑定到相机上
- 在预览后开启人脸识别

//人脸识别监听器
class MyFaceDetectionListener implements Camera.FaceDetectionListener {@Overridepublic void onFaceDetection(Face[] faces, Camera camera) {if (faces.length > 0){Log.d("FaceDetection", "face detected: "+ faces.length +" Face 1 Location X: " + faces[0].rect.centerX() +"Y: " + faces[0].rect.centerY() );}}
}

绑定监听器

//绑定监听器
mCamera.setFaceDetectionListener(new MyFaceDetectionListener());

开启人脸识别功能方法

//开启人脸识别功能方法
public void startFaceDetection(){// Try starting Face DetectionCamera.Parameters params = mCamera.getParameters();// start face detection only *after* preview has started//确保开启该功能之前开启了预览if (params.getMaxNumDetectedFaces() > 0){// camera supports face detection, so can start it:mCamera.startFaceDetection();}
}

开启的完整代码

public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {try {mCamera.setPreviewDisplay(holder);mCamera.startPreview();//开启相机预览后再开启人脸识别startFaceDetection(); // start face detection feature} catch (IOException e) {Log.d(TAG, "Error setting camera preview: " + e.getMessage());}
}public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {if (mHolder.getSurface() == null){// preview surface does not existLog.d(TAG, "mHolder.getSurface() == null");return;}try {mCamera.stopPreview();} catch (Exception e){// ignore: tried to stop a non-existent previewLog.d(TAG, "Error stopping camera preview: " + e.getMessage());}try {mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);mCamera.startPreview();startFaceDetection(); // re-start face detection feature} catch (Exception e){// ignore: tried to stop a non-existent previewLog.d(TAG, "Error starting camera preview: " + e.getMessage());}
}