【转】[Android编程心得] Camera（OpenCV）自动对焦和触摸对焦的实现

参考
http://stackoverflow.com/questions/18460647/android-setfocusarea-and-auto-focus

http://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/21617741

目录(?)[-]

1. 写在前面
2. 实现
3. 解释
4. 参考

 

写在前面

 

最近在从零开始写一个移动端的AR系统，坑实在是太多了！！！整个项目使用了OpenCV第三方库，但对于摄像机来说，和原生Camera的方法基本相同。

 

 

 

实现

 

以OpenCV的JavaCameraView为例，首先需要定制自己的Camera，主要代码如下：

1. import java.util.ArrayList;
2. import java.util.List;
3. import org.opencv.android.JavaCameraView;
4. import android.R.integer;
5. import android.content.Context;
6. import android.graphics.Rect;
7. import android.graphics.RectF;
8. import android.hardware.Camera;
9. import android.hardware.Camera.AutoFocusCallback;
10. import android.util.AttributeSet;
11. import android.view.MotionEvent;
12. import android.widget.Toast;
13. public class MTCameraView extends JavaCameraView implements AutoFocusCallback {
14. public MTCameraView(Context context, int attrs) {
15. super(context, attrs);
16. // TODO Auto-generated constructor stub
17. }
18. public List<Camera.Size> getResolutionList() {
19. return  mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();
20. }
21. public Camera.Size getResolution() {
22. Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();
23. Camera.Size s = params.getPreviewSize();
24. return s;
25. }
26. public void setResolution(Camera.Size resolution) {
27. disconnectCamera();
28. connectCamera((int)resolution.width, (int)resolution.height);
29. }
30. public void focusOnTouch(MotionEvent event) {
31. Rect focusRect = calculateTapArea(event.getRawX(), event.getRawY(), 1f);
32. Rect meteringRect = calculateTapArea(event.getRawX(), event.getRawY(), 1.5f);
33. Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
34. parameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO);
35. if (parameters.getMaxNumFocusAreas() > 0) {
36. List<Camera.Area> focusAreas = new ArrayList<Camera.Area>();
37. focusAreas.add(new Camera.Area(focusRect, 1000));
38. parameters.setFocusAreas(focusAreas);
39. }
40. if (parameters.getMaxNumMeteringAreas() > 0) {
41. List<Camera.Area> meteringAreas = new ArrayList<Camera.Area>();
42. meteringAreas.add(new Camera.Area(meteringRect, 1000));
43. parameters.setMeteringAreas(meteringAreas);
44. }
45. mCamera.setParameters(parameters);
46. mCamera.autoFocus(this);
47. }
48. /**
49. * Convert touch position x:y to {@link Camera.Area} position -1000:-1000 to 1000:1000.
50. */
51. private Rect calculateTapArea(float x, float y, float coefficient) {
52. float focusAreaSize = 300;
53. int areaSize = Float.valueOf(focusAreaSize * coefficient).intValue();
54. int centerX = (int) (x / getResolution().width * 2000 - 1000);
55. int centerY = (int) (y / getResolution().height * 2000 - 1000);
56. int left = clamp(centerX - areaSize / 2, -1000, 1000);
57. int right = clamp(left + areaSize, -1000, 1000);
58. int top = clamp(centerY - areaSize / 2, -1000, 1000);
59. int bottom = clamp(top + areaSize, -1000, 1000);
60. return new Rect(left, top, right, bottom);
61. }
62. private int clamp(int x, int min, int max) {
63. if (x > max) {
64. return max;
65. }
66. if (x < min) {
67. return min;
68. }
69. return x;
70. }
71. public void setFocusMode (Context item, int type){
72. Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();
73. List<String> FocusModes = params.getSupportedFocusModes();
74. switch (type){
75. case 0:
76. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO))
77. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_AUTO);
78. else
79. Toast.makeText(item, "Auto Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
80. break;
81. case 1:
82. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_VIDEO))
83. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_VIDEO);
84. else
85. Toast.makeText(item, "Continuous Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
86. break;
87. case 2:
88. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_EDOF))
89. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_EDOF);
90. else
91. Toast.makeText(item, "EDOF Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
92. break;
93. case 3:
94. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_FIXED))
95. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_FIXED);
96. else
97. Toast.makeText(item, "Fixed Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
98. break;
99. case 4:
100. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_INFINITY))
101. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_INFINITY);
102. else
103. Toast.makeText(item, "Infinity Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
104. break;
105. case 5:
106. if (FocusModes.contains(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_MACRO))
107. params.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_MACRO);
108. else
109. Toast.makeText(item, "Macro Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
110. break;
111. }
112. mCamera.setParameters(params);
113. }
114. public void setFlashMode (Context item, int type){
115. Camera.Parameters params = mCamera.getParameters();
116. List<String> FlashModes = params.getSupportedFlashModes();
117. switch (type){
118. case 0:
119. if (FlashModes.contains(Camera.Parameters.FLASH_MODE_AUTO))
120. params.setFlashMode(Camera.Parameters.FLASH_MODE_AUTO);
121. else
122. Toast.makeText(item, "Auto Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
123. break;
124. case 1:
125. if (FlashModes.contains(Camera.Parameters.FLASH_MODE_OFF))
126. params.setFlashMode(Camera.Parameters.FLASH_MODE_OFF);
127. else
128. Toast.makeText(item, "Off Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
129. break;
130. case 2:
131. if (FlashModes.contains(Camera.Parameters.FLASH_MODE_ON))
132. params.setFlashMode(Camera.Parameters.FLASH_MODE_ON);
133. else
134. Toast.makeText(item, "On Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
135. break;
136. case 3:
137. if (FlashModes.contains(Camera.Parameters.FLASH_MODE_RED_EYE))
138. params.setFlashMode(Camera.Parameters.FLASH_MODE_RED_EYE);
139. else
140. Toast.makeText(item, "Red Eye Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
141. break;
142. case 4:
143. if (FlashModes.contains(Camera.Parameters.FLASH_MODE_TORCH))
144. params.setFlashMode(Camera.Parameters.FLASH_MODE_TORCH);
145. else
146. Toast.makeText(item, "Torch Mode not supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
147. break;
148. }
149. mCamera.setParameters(params);
150. }
151. @Override
152. public void onAutoFocus(boolean arg0, Camera arg1) {
153. }
154. }

在MainActivity中需要初始化MTCamera，并且实现OnTouchListener接口，以便在触摸屏幕时可以调用onTouch函数。其中主要代码如下：

1. private MTCameraView mOpenCvCameraView;
2. public void init() {
3. mOpenCvCameraView = new MTCameraView(this, -1);
4. mOpenCvCameraView.setCvCameraViewListener(this);
5. mOpenCvCameraView.setFocusable(true);
6. mOpenCvCameraView.setOnTouchListener(MainActivity.this);
7. mOpenCvCameraView.enableView();
8. FrameLayout frame = new FrameLayout(this);
9. frame.addView(mOpenCvCameraView);
10. setContentView(frame);
11. }
12. @Override
13. public boolean onTouch(View arg0, MotionEvent arg1) {
14. // TODO Auto-generated method stub
15. mOpenCvCameraView.focusOnTouch(arg1);
16. return true;
17. }

init()函数是自定义的初始化函数，可以在onCreate时使用。由于这里需要使用OpenCV库，所以本项目是在加载完OpenCV库并判断成功后才调用init()函数的。

 

 

解释

 

在发生触摸事件时，MainActivity由于实现了OnTouchListener接口，因此会调用重写的onTouch函数，并把它的第二个参数MotionEvent传递给MTCamera，以便定位触摸位置。

 

MTCamera的focusOnTouch函数继续工作。它首先根据触摸位置计算对焦和测光（metering）区域的大小（通过calculateTapArea函数），然后创建新的Camera.Parameters，并设置摄像机的对焦模式为Auto。

 

然后，它分别判断该设备的相机是否支持设置对焦区域和测光区域，如果支持就分别为parameters设置之前计算好的聚焦和测光区域。

 

最后，让Camera自动对焦。

 

 

• calculateTapArea函数

  这个函数主要实现从屏幕坐标系到对焦坐标系的转换。由MotionEvent.getRowX()得到的是以屏幕坐标系（即屏幕左上角为原点，右下角为你的当前屏幕分辨率，单位是一个像素）为准的坐标，而setFocusAreas接受的List<Area>中的每一个Area的范围是（-1000，-1000）到（1000， 1000），也就是说屏幕中心为原点，左上角为（-1000，-1000），右下角为（1000，1000）。注意，如果超出这个范围的话，会报setParemeters failed的错误哦！除此之外，我们还提前定义了一个对焦框（测光框）的大小，并且接受一个参数（第三个参数coefficient）作为百分比进行调节。

至此完成了触摸对焦的功能。

 

但是，可以发现MTCamera里还有很大部分代码，主要是两个函数setFocusMode和setFlashMode。这两个函数，主要是因为在项目中我的图像经常是模糊的，但不知道系统支持那么对焦模式。这时，就可以使用这两个函数进行测试。这还需要在MainActivity中添加菜单栏的代码，以便进行选择。代码如下：

1. private List<Camera.Size> mResolutionList;
2. private MenuItem[] mResolutionMenuItems;
3. private MenuItem[] mFocusListItems;
4. private MenuItem[] mFlashListItems;
5. private SubMenu mResolutionMenu;
6. private SubMenu mFocusMenu;
7. private SubMenu mFlashMenu;
8. @Override
9. public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
10. Log.i(TAG, "called onCreateOptionsMenu");
11. List<String> mFocusList = new LinkedList<String>();
12. int idx =0;
13. mFocusMenu = menu.addSubMenu("Focus");
14. mFocusList.add("Auto");
15. mFocusList.add("Continuous Video");
16. mFocusList.add("EDOF");
17. mFocusList.add("Fixed");
18. mFocusList.add("Infinity");
19. mFocusList.add("Makro");
20. mFocusList.add("Continuous Picture");
21. mFocusListItems = new MenuItem[mFocusList.size()];
22. ListIterator<String> FocusItr = mFocusList.listIterator();
23. while(FocusItr.hasNext()){
24. // add the element to the mDetectorMenu submenu
25. String element = FocusItr.next();
26. mFocusListItems[idx] = mFocusMenu.add(2,idx,Menu.NONE,element);
27. idx++;
28. }
29. List<String> mFlashList = new LinkedList<String>();
30. idx = 0;
31. mFlashMenu = menu.addSubMenu("Flash");
32. mFlashList.add("Auto");
33. mFlashList.add("Off");
34. mFlashList.add("On");
35. mFlashList.add("Red-Eye");
36. mFlashList.add("Torch");
37. mFlashListItems = new MenuItem[mFlashList.size()];
38. ListIterator<String> FlashItr = mFlashList.listIterator();
39. while(FlashItr.hasNext()){
40. // add the element to the mDetectorMenu submenu
41. String element = FlashItr.next();
42. mFlashListItems[idx] = mFlashMenu.add(3,idx,Menu.NONE,element);
43. idx++;
44. }
45. mResolutionMenu = menu.addSubMenu("Resolution");
46. mResolutionList = mOpenCvCameraView.getResolutionList();
47. mResolutionMenuItems = new MenuItem[mResolutionList.size()];
48. ListIterator<Camera.Size> resolutionItr = mResolutionList.listIterator();
49. idx = 0;
50. while(resolutionItr.hasNext()) {
51. Camera.Size element = resolutionItr.next();
52. mResolutionMenuItems[idx] = mResolutionMenu.add(1, idx, Menu.NONE,
53. Integer.valueOf((int) element.width).toString() + "x" + Integer.valueOf((int) element.height).toString());
54. idx++;
55. }
56. return true;
57. }
58. public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
59. Log.i(TAG, "called onOptionsItemSelected; selected item: " + item);
60. if (item.getGroupId() == 1)
61. {
62. int id = item.getItemId();
63. Camera.Size resolution = mResolutionList.get(id);
64. mOpenCvCameraView.setResolution(resolution);
65. resolution = mOpenCvCameraView.getResolution();
66. String caption = Integer.valueOf((int) resolution.width).toString() + "x" + Integer.valueOf((int) resolution.height).toString();
67. Toast.makeText(this, caption, Toast.LENGTH_SHORT).show();
68. }
69. else if (item.getGroupId()==2){
70. int focusType = item.getItemId();
71. mOpenCvCameraView.setFocusMode(this, focusType);
72. }
73. else if (item.getGroupId()==3){
74. int flashType = item.getItemId();
75. mOpenCvCameraView.setFlashMode(this, flashType);
76. }
77. return true;
78. }

这样运行后，点击菜单就可以看见有三个菜篮列表：Focus（对焦模式），Flash（视频模式），Resolution（支持的分辨率）。对焦模式和视频模式中提供了几种常见的模式供选择，代码会判断当前设备是否支持该模式。而分辨率菜单栏会显示出当前设备支持的所有分辨率种类。

 

 

 

参考

 

• StackOverFlow上关于触摸对焦的讨论
• Android多媒体和相机讲解十
• 解读Android 4.0 Camera原生应用程序的设计思路
• OpenCV上的提问：ANDROID: Use autofocus with CameraBridgeViewBase?