文章目录

  • 1 在回调函数中实现
  • 2 独立封装调用
    • 2.1 获取图像宽、高、pBuffer、channel
    • 2.2 内存图像数据截取ROI并显示
    • 2.3 回调函数调用
  • 3 for循环嵌套 方法2
  • 4 for循环嵌套 方法3
  • 5 按行复制数据提高效率，但很耗内存
  • 6 unsafe代码 解释及注意事项 看我另一篇文章
  • 7 ConvertToRGB24详细解释 、示例、注意事项 看我另一篇文章
  • 8 问题与反思
    • 8.1 被反复创建和使用，需手动释放吗？
    • 8.2 创建一个全局Bitmap bitma，多线程访问会冲突吗？

当我们只要显示ROI区域的画面（显示局部细节），而不是相机整个画面时，就需要对图像数据进行截取。

对于工业相机原图像数据IFrameData 裁剪ROI，并不像 OpenCV中截取ROI那么简单， 下面提供3种方法实现（效率不同），并将ROI画面实时显示在pictureBox中，

1 在回调函数中实现

public IntPtr pBuffer = IntPtr.Zero;private void __OnFrameCallbackFun(object objUserParam, IFrameData objIFrameData)
{int channel = 0;try{if (null != objIFrameData){//************************************************************//获取图像信息，为图像处理等功能做准备//*************************************************************int imgHeight = (int)objIFrameData.GetHeight();int imgWidth = (int)objIFrameData.GetWidth();//************************************************************// 对图像进行裁剪并显示在 PictureBox 中//*************************************************************Rectangle ROI = new Rectangle(1323, 212, 2200, 1500);//获取图像bufferGX_VALID_BIT_LIST emValidBits = GX_VALID_BIT_LIST.GX_BIT_0_7;emValidBits = __GetBestValudBit(objIFrameData.GetPixelFormat());// 判断图像是否成功接收if (GX_FRAME_STATUS_LIST.GX_FRAME_STATUS_SUCCESS == objIFrameData.GetStatus()){// 在关键部分的代码前加锁lock (this){if (m_bIsColor){// 彩色图像pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, false);//最后一个参数是否垂直翻转图像channel = 3;}else{// 黑白图像if (__IsPixelFormat8(objIFrameData.GetPixelFormat())){pBuffer = objIFrameData.GetBuffer();}else{pBuffer = objIFrameData.ConvertToRaw8(emValidBits);}channel = 1;}PixelFormat format = new PixelFormat();format = channel == 3 ? PixelFormat.Format24bppRgb : PixelFormat.Format8bppIndexed;//若3通道彩色图像，否则黑白图像//创建ROI 空图像Bitmap bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);BitmapData bmpData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, ROI.Width, ROI.Height), ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat);int srcStride = imgWidth * channel;// 原图每行数据长度int destStride = bmpData.Stride;// 新图每行数据长度int srcStartX = (ROI.X - 1) * channel; // ROI 起始 X 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcStartY = ROI.Y - 1; // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcOffset = srcStartY * srcStride + srcStartX; // ROI 起始位置在原图数据中的偏移量(原图数据在内存中是一行，一维数组)unsafe{byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset;byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0;for (int y = 0; y < ROI.Height; y++){for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++){destPtr[x] = srcPtr[x];}srcPtr += srcStride;destPtr += destStride;}}bitmap.UnlockBits(bmpData);// 在这里处理 bitmap 图像,下面是显示举例m_bitmap = bitmap;//将其赋值给全局的m_bitmap，从而可以在外部调用ShowProcessedImage(m_nOperateID, bitmap);//传给函数，进行处理显示，//pictureBox1.Image = bitmap;//传给pictureBox1直接显示}}}m_objCFps.IncreaseFrameNum();}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}
}

2 独立封装调用

2.1 获取图像宽、高、pBuffer、channel

        private void getImgInfo(IFrameData objIFrameData, ref IntPtr pBuffer){try{if (null != objIFrameData){//获取图像宽高SrcImgHeight = (int)objIFrameData.GetHeight();SrcImgWidth = (int)objIFrameData.GetWidth();//获取图像bufferGX_VALID_BIT_LIST emValidBits = GX_VALID_BIT_LIST.GX_BIT_0_7;emValidBits = __GetBestValudBit(objIFrameData.GetPixelFormat());// 判断图像是否成功接收if (GX_FRAME_STATUS_LIST.GX_FRAME_STATUS_SUCCESS == objIFrameData.GetStatus()){// 在关键部分的代码前加锁lock (this){if (colorFlag){// 彩色图像pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, false);//最后一个参数是否垂直翻转图像，true则翻转channel = 3;}else{// 黑白图像if (__IsPixelFormat8(objIFrameData.GetPixelFormat())){pBuffer = objIFrameData.GetBuffer();}else{pBuffer = objIFrameData.ConvertToRaw8(emValidBits);}channel = 1;}}}}}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}}

2.2 内存图像数据截取ROI并显示

          private void getRoiBmpData(Rectangle ROI, IntPtr pBuffer, ref Bitmap ROI_bitmap){try{if (null != pBuffer){ //判断像素格式PixelFormat format = new PixelFormat();// format = channels == 3 ? PixelFormat.Format24bppRgb : PixelFormat.Format8bppIndexed;//若3通道彩色图像，否则黑白图像switch (channel){case 1:format = PixelFormat.Format8bppIndexed;break;case 3:format = PixelFormat.Format24bppRgb;break;case 4:format = PixelFormat.Format32bppArgb;break;}// 在关键部分的代码前加锁lock (this){//创建ROI 空图像Bitmap bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);BitmapData bmpData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, ROI.Width, ROI.Height), ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat);int srcStride = SrcImgWidth * channel;// 原图每行数据长度int destStride = bmpData.Stride;// 新图每行数据长度int srcStartX = (ROI.X - 1) * channel; // ROI 起始 X 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcStartY = ROI.Y - 1; // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcOffset = srcStartY * srcStride + srcStartX; // ROI 起始位置在原图数据中的偏移量(原图数据在内存中是一行，一维数组)unsafe{byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset;byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0;for (int y = 0; y < ROI.Height; y++){for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++){destPtr[x] = srcPtr[x];}srcPtr += srcStride;destPtr += destStride;}}bitmap.UnlockBits(bmpData);// 在这里处理 bitmap 图像//ShowProcessedImage(m_nOperateID, bitmap);ROI_bitmap = bitmap;}}}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}}

2.3 回调函数调用

public static int SrcImgHeight, SrcImgWidth;int channel = 0;bool isShowSrcImg = true;bool camImg_isProcess = false; //是否图像处理,不执行图像处理的时候，默认开启预览模式。bool isPreviewRoiImg = false; //是否图像处理,不执行图像处理的时候，默认开启预览模式。Rectangle ROI = new Rectangle(1323, 212, 2200, 1500);Bitmap bitmapB6;

代码中未出现的变量为 全局变量,或者库中的变量

        private void __OnFrameCallbackFun_1(object objUserParam, IFrameData objIFrameData){try{if (isShowSrcImg) //当开始处理图像时原视频要暂停，否则buffer中的数据会变化，图像上下颠倒交替出现(因Show(objIFrameData)中显示实现对图像数据做了垂直翻转){//************************************************************//显示相机获取的原图//************************************************************                 m_objGxBitmap1.Show(objIFrameData);}//获取图像宽、高、pBuffer、channel等信息getImgInfo2(objIFrameData, ref pBuffer1);//************************************************************// 对图像进行裁剪并显示在 PictureBox 中//*************************************************************if (isPreviewRoiImg)// 开启预览模式。{getRoiBmpData2(ROI, pBuffer1, ref bitmapB6);//ImageShow1.Image = bitmapB6;}//统计帧率m_objCFps1.IncreaseFrameNum();}catch (Exception ex){MessageBox.Show("回调函数2" + ex.Message);}}

3 for循环嵌套 方法2

        private void __OnFrameCallbackFun(object objUserParam, IFrameData objIFrameData){try{if (null != objIFrameData){// 获取图像信息int srcImgWidth = (int)objIFrameData.GetWidth();int srcImgHeight = (int)objIFrameData.GetHeight();GX_VALID_BIT_LIST emValidBits = GX_VALID_BIT_LIST.GX_BIT_0_7;emValidBits = __GetBestValudBit(objIFrameData.GetPixelFormat());// 判断图像是否成功接收if (GX_FRAME_STATUS_LIST.GX_FRAME_STATUS_SUCCESS == objIFrameData.GetStatus()){// 在关键部分的代码前加锁lock (this){IntPtr pBuffer = IntPtr.Zero;if (m_bIsColor){// 彩色图像pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, false);}else{// 黑白图像if (__IsPixelFormat8(objIFrameData.GetPixelFormat())){pBuffer = objIFrameData.GetBuffer();}else{pBuffer = objIFrameData.ConvertToRaw8(emValidBits);}}// 创建ROI BitmapBitmap bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, PixelFormat.Format24bppRgb);BitmapData bmpData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, ROI.Width, ROI.Height), ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat);// 计算每行字节数int stride = bmpData.Stride;int bytes = Math.Abs(stride) * bitmap.Height;// 创建一个 byte 数组来存储图像数据byte[] imageData = new byte[bytes];// 计算ROI在原始图像中的偏移位置int roiOffsetX = ROI.X;int roiOffsetY = ROI.Y;// 将 pBuffer 中的图像数据复制到数组中，考虑ROI在原始图像中的偏移位置for (int y = 0; y < ROI.Height; y++){int srcY = roiOffsetY + y;int srcIndex = srcY * srcImgWidth * 3; // 假设是24位RGB图像for (int x = 0; x < ROI.Width; x++){int srcX = roiOffsetX + x;int dstIndex = (y * ROI.Width + x) * 3;imageData[dstIndex] = Marshal.ReadByte(pBuffer, srcIndex + srcX * 3);imageData[dstIndex + 1] = Marshal.ReadByte(pBuffer, srcIndex + srcX * 3 + 1);imageData[dstIndex + 2] = Marshal.ReadByte(pBuffer, srcIndex + srcX * 3 + 2);}}// 复制图像数据到 Bitmap 中Marshal.Copy(imageData, 0, bmpData.Scan0, bytes);bitmap.UnlockBits(bmpData);// 显示图像ShowProcessedImage(m_nOperateID, bitmap);}}}m_objCFps.IncreaseFrameNum();}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}}

4 for循环嵌套 方法3

        private void __OnFrameCallbackFun(object objUserParam, IFrameData objIFrameData){try{if (null != objIFrameData){// 获取图像信息SrcImgWidth = (int)objIFrameData.GetWidth();SrcImgHeight = (int)objIFrameData.GetHeight();GX_VALID_BIT_LIST emValidBits = GX_VALID_BIT_LIST.GX_BIT_0_7;emValidBits = __GetBestValudBit(objIFrameData.GetPixelFormat());PixelFormat format;// 判断图像是否成功接收if (GX_FRAME_STATUS_LIST.GX_FRAME_STATUS_SUCCESS == objIFrameData.GetStatus()){// 在关键部分的代码前加锁lock (this){IntPtr pBuffer = IntPtr.Zero;int channel;if (m_bIsColor){// 彩色图像pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, false); // 最后一个参数是否垂直翻转图像，true则翻转channel = 3;}else{// 黑白图像if (__IsPixelFormat8(objIFrameData.GetPixelFormat())){pBuffer = objIFrameData.GetBuffer();}else{pBuffer = objIFrameData.ConvertToRaw8(emValidBits);}channel = 1;}// 判断像素格式format = channel == 3 ? PixelFormat.Format24bppRgb : PixelFormat.Format8bppIndexed;// 创建ROI 空图像m_bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);BitmapData bmpData = m_bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, ROI.Width, ROI.Height), ImageLockMode.WriteOnly, m_bitmap.PixelFormat);int srcStride = SrcImgWidth * channel; // 原图每行数据长度int destStride = bmpData.Stride;       // 新图每行数据长度int srcStartX = (ROI.X - 1) * channel; // ROI 起始 X 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcStartY = ROI.Y - 1;             // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置（二维视角）int srcOffset = srcStartY * srcStride + srcStartX; // ROI 起始位置在原图数据中的偏移量(原图数据在内存中是一行，一维数组)// 将 pBuffer 中的图像数据复制到数组中，考虑ROI在原始图像中的偏移位置for (int y = 0; y < ROI.Height; y++){int srcY = srcStartY + y;int srcIndex = srcOffset + srcY * srcStride;for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++){int srcX = srcStartX + x;int dstIndex = y * destStride + x;// 复制像素数据Marshal.WriteByte(bmpData.Scan0, dstIndex, Marshal.ReadByte(pBuffer, srcIndex + x));}}m_bitmap.UnlockBits(bmpData);// 显示图像ShowProcessedImage(m_nOperateID, m_bitmap);}}m_objCFps.IncreaseFrameNum();}}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}}

5 按行复制数据提高效率，但很耗内存

        private unsafe void __OnFrameCallbackFun111(object objUserParam, IFrameData objIFrameData){try{if (null != objIFrameData){// 获取图像信息SrcImgWidth = (int)objIFrameData.GetWidth();SrcImgHeight = (int)objIFrameData.GetHeight();GX_VALID_BIT_LIST emValidBits = GX_VALID_BIT_LIST.GX_BIT_0_7;emValidBits = __GetBestValudBit(objIFrameData.GetPixelFormat());PixelFormat format;// 判断图像是否成功接收if (GX_FRAME_STATUS_LIST.GX_FRAME_STATUS_SUCCESS == objIFrameData.GetStatus()){// 在关键部分的代码前加锁lock (this){if (m_bIsColor){// 彩色图像pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, false); // 最后一个参数是否垂直翻转图像，true则翻转channel = 3;}else{// 黑白图像if (__IsPixelFormat8(objIFrameData.GetPixelFormat())){pBuffer = objIFrameData.GetBuffer();}else{pBuffer = objIFrameData.ConvertToRaw8(emValidBits);}channel = 1;}// 判断像素格式format = channel == 3 ? PixelFormat.Format24bppRgb : PixelFormat.Format8bppIndexed;// 创建ROI 空图像m_bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);BitmapData bmpData = m_bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, ROI.Width, ROI.Height), ImageLockMode.WriteOnly, m_bitmap.PixelFormat);int srcStride = SrcImgWidth * channel; // 原图每行数据长度  int destStride = bmpData.Stride;// 新图每行数据长度int srcStartX = (ROI.X - 1) * channel; // ROI 起始 X 坐标在原图数据中的位置（二维视角）      int srcStartY = ROI.Y - 1; // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置（二维视角）// ROI 起始位置在原图数据中的偏移量(原图数据在内存中是一行，一维数组)int srcOffset = srcStartY * srcStride + srcStartX;unsafe{// 计算 ROI 区域总字节数//int bytes = Math.Abs(destStride) * m_bitmap.Height;byte* bmpPtr = (byte*)bmpData.Scan0; // 指向 ROI Bitmap 的扫描行指针                        byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset;    // 指向原始图像数据的指针                         for (int y = 0; y < ROI.Height; y++)  // 逐行复制ROI区域的图像数据{// 复制当前行的图像数据到ROI Bitmap中//从源地址 srcPtr开始，每次复制destStride个字节（一整行的数据）到目标地址 bmpPtr 处，第四个参数偏移量Buffer.MemoryCopy(srcPtr, bmpPtr, destStride, destStride);bmpPtr += destStride;srcPtr += srcStride;}}m_bitmap.UnlockBits(bmpData);// 显示图像ShowProcessedImage(m_nOperateID, m_bitmap);}}m_objCFps.IncreaseFrameNum();}}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}}

6 unsafe代码 解释及注意事项 看我另一篇文章

7 ConvertToRGB24详细解释 、示例、注意事项 看我另一篇文章

8 问题与反思

C# 自定义函数getRoiBmpData，该函数功能“对相机获取到的 IFrameData 转换为pBuffer ，然后进行ROI裁剪操作，将ROI图像bitmap传给ShowProcessedImage函数进行处理”。getRoiBmpData函数被5个回调函数同时调用，因为有5个相机，每个相机调用一个回调函数。那么我为什么5个相机要用5个回调呢，因为这样每个回调函数只负责一个相机，这样看起来分工更明确。

现在有两个问题：
问题1.这行代码“ Bitmap bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);”中bitmap 被反复创建和使用，在该函数中需要手动释放吗？

问题2.这行代码“ Bitmap bitmap = new Bitmap(ROI.Width, ROI.Height, format);”中bitmap 被反复创建和使用，那么我可以创建一个全局变量Bitmap bitmap ，这样就不用每次进入函数都会创建一次bitmap ，但是呢我担心5个回调函数共享这一个bitmap 会冲突吗？当然ShowProcessedImage函数和getRoiBmpData函数也只有一个，都是同时被5个回调函数调用的。

8.1 被反复创建和使用，需手动释放吗？

在这段代码中，虽然 bitmap 被反复创建和使用，但在每次使用后都被正确地释放了。这是因为在使用完毕后调用了 bitmap.UnlockBits(bmpData); 来释放 BitmapData 对象。所以不需要手动释放 bitmap，因为在 bitmap 超出范围时会被自动回收。

bitmap 对象是在函数内部创建的，它会在函数执行完毕后自动离开作用域，从而被垃圾回收机制回收。因为它的生命周期受到函数作用域的限制，一旦函数执行完毕就会被销毁。

8.2 创建一个全局Bitmap bitma，多线程访问会冲突吗？

问题2：创建一个全局变量 Bitmap bitmap 是一种有效的方法，可以避免在每次函数调用时都重新创建 bitmap 对象。然而，如果多个回调函数同时访问和修改同一个全局 bitmap 对象，就可能会发生竞态条件或数据竞争，导致程序行为不确定或产生错误。因此，你需要确保在对 bitmap 进行读写操作时进行适当的线程同步，以避免冲突。

为了解决这个问题，可以采取以下方法之一：

  • 在访问全局 bitmap 对象时使用线程同步机制（如锁），以确保在任何时候只有一个回调函数可以访问或修改 bitmap 对象。这样可以避免并发访问导致的问题。一个简单的方法是在访问 bitmap 之前使用 lock 关键字来确保线程安全，就像你在代码中对关键部分加锁一样。这样可以确保每次只有一个线程能够访问 bitmap，从而避免并发冲突。

  • 将 bitmap 对象作为函数参数传递给每个回调函数，这样每个函数都有自己的 bitmap 对象实例，不会相互干扰。

选择哪种方法取决于你的具体需求和代码结构。如果需要在多个回调函数之间共享相同的 bitmap 对象，并且需要确保线程安全，则使用第一种方法；如果每个回调函数都需要独立的 bitmap 对象，则使用第二种方法。

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