Android Camera2 开发文档说明
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android Camera2 开发文档说明相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
参考：
Camera v2文档1：https://www.jianshu.com/p/73fed068a795
Camera v2文档2：https://blog.csdn.net/qq_38106356/article/details/77996319
github参考代码：https://github.com/googlesamples/android-Camera2Basic
参数调节关键字翻译集合，常用关键字解析文档：
https://blog.csdn.net/qq_29333911/article/details/79400617
https://blog.csdn.net/sadamoo/article/details/50370702
官方文档：https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CaptureRequest.html
一、前言：
Android 5.0(21)之后android.hardware.Camera就被废弃了，取而代之的是全新的android.hardware.Camera2。
Android 5.0对拍照API进行了全新的设计，新增了全新设计的Camera v2 API，这些API不仅大幅提高了Android系统拍照的功能，还能支持RAW照片输出，甚至允许程序调整相机的对焦模式、曝光模式、快门等。
常识：
------------相机参数：快门
快门就是相当于是一个门，在拍照的时候光通过这个门时间。快门速度越快，进光越少，那么拍照的速度就会越快。在运动中我们的快门速度通常会设置的快一点的，快门快的可以将运动的人拍的清晰，而且可以拍到运动中我们人眼看不到的动作
------------相机参数：光圈
光圈值越小，光圈越大，相当于相机的门较大，进入的光较多。在光弱的时候我通常是加大光圈的，加大光圈就是在手机上把光圈值调小就可了。光圈越大，焦点之外的清晰范围越小，焦点之外的模糊程度就越大。这里所说的模糊是虚焦模糊，也就是没对上焦的模糊。
------------相机参数 ：感光度
感光度大部分都是自动的，相机的感光度顾名思义就是相片的亮度。在亮度低的地方我们通常要调高感光度的，同时也要减少曝光时间的，感光度高的时候需要更长的时间来提高相片的亮度的，一般在黑暗中提高感光度的同时一般都要提高曝光时间，曝光时间是通过快门调的，这时候就需要将快门时间调大点就可以。
感光度达到一定数值后（根据相机性能不同而不同），其值越高，画面中的噪点就越多，物体细节就越粗糙，画面的颗粒感就越重。进而会直接影响到画面细节表现，并且产生色彩偏差的可能性就越大。
二、Camera v2主要类说明
1、CameraManager：摄像头管理器。这是一个全新的系统管理器，专门用于检测系统摄像头、打开系统摄像头。
2、CameraCharacteristics：硬件摄像头特性。该对象通过CameraManager来获取，用于描述特定摄像头硬件所支持的各种特性。调用CameraManager的getCameraCharacteristics(cameraID)方法即可获取指定摄像头的相关特性。
3、CameraDevice：当前打开的摄像头类。该类的功能类似于早期的Camera类
4、CameraCaptureSession：这是一个非常重要的API，当程序需要预览、拍照时，都需要先通过该类的实例创建Session。而且不管预览还是拍照，也都是由该对象的方法进行控制的，其中控制预览的方法为setRepeatingRequest()；控制拍照的方法为capture()。
5、CameraMetadata:控制相机和带有相机参数的基础类，它的子类是： CameraCharacteristics，CaptureRequest，CaptureResult。
三、使用
1、权限，6.0以后添加动态权限的获取：
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />
2、获取相机硬件属性
CameraManager manager = (CameraManager) ctx.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
try
//获取可用摄像头列表
for (String cameraId : manager.getCameraIdList())
//获取相机的相关参数
CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId);
// 不使用前置摄像头。
Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);
if (facing != null && facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT)
continue;
StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);
if (map == null)
continue;
// 检查闪光灯是否支持。
Boolean available = characteristics.get(CameraCharacteristics.FLASH_INFO_AVAILABLE);
mFlashSupported = available == null ? false : available;
//CameraID
mCameraId = cameraId;
Log.e(TAG," 相机可用 ");
return;
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
catch (NullPointerException e)
//不支持Camera2API
3、打开指定相机（mCameraId）
1）打开相机
CameraManager manager = (CameraManager) ctx.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
try
//打开相机预览
manager.openCamera(mCameraId, mStateCallback, mBackgroundHandler);
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
catch (InterruptedException e)
throw new RuntimeException("Interrupted while trying to lock camera opening.", e);
2）回调，获取当前相机设备的java对象mCameraDevice。
private final CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback()
@Override
public void onOpened(@NonNull CameraDevice cameraDevice)
mCameraDevice = cameraDevice;
//创建CameraPreviewSession
createCameraPreviewSession();
@Override
public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice cameraDevice)
cameraDevice.close();
mCameraDevice = null;
@Override
public void onError(@NonNull CameraDevice cameraDevice, int error)
cameraDevice.close();
mCameraDevice = null;
;
3）mBackgroundHandler定义： onResume中调用startBackgroundThread；onPause中调用stopBackgroundThread
/**
* Starts a background thread and its @link Handler.
*/
private void startBackgroundThread()
mBackgroundThread = new HandlerThread("CameraBackground");
mBackgroundThread.start();
mBackgroundHandler = new Handler(mBackgroundThread.getLooper());
/**
* Stops the background thread and its @link Handler.
*/
private void stopBackgroundThread()
mBackgroundThread.quitSafely();
try
mBackgroundThread.join();
mBackgroundThread = null;
mBackgroundHandler = null;
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
4、关联surface和相机mCameraDevice：创建预览；设置当前相机预览时的参数；发送请求，无限次获取图像
/**
* 为相机预览创建新的CameraCaptureSession
*/
private void createCameraPreviewSession()
try
//CaptureRequest用的是builder模式，创建一个针对预览的CaptureRequest，设置其预览的surface
mPreviewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
mPreviewRequestBuilder.addTarget(mSurfaceHolder.getSurface());
//创建一个CameraCaptureSession来进行相机预览。在安卓端和相机硬件端建立通道，进行信息的交换
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(mSurfaceHolder.getSurface()),
new CameraCaptureSession.StateCallback()
@Override
public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession)
// 相机已经关闭
if (null == mCameraDevice)
return;
// 会话准备好后，我们开始显示预览
mCaptureSession = cameraCaptureSession;
try
// 自动对焦应
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
// 闪光灯
setAutoFlash(mPreviewRequestBuilder);
// 开启相机预览并添加事件
mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
//发送请求，无限次的重复获取图像
mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest, mCaptureCallback, mBackgroundHandler);
Log.e(TAG," 开启相机预览并添加事件");
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
@Override
public void onConfigureFailed(
@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession)
Log.e(TAG," onConfigureFailed 开启预览失败");
, null);
catch (CameraAccessException e)
Log.e(TAG," CameraAccessException 开启预览失败");
e.printStackTrace();
private CameraCaptureSession.CaptureCallback mCaptureCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback()
private void process(CaptureResult result)
//拍摄完全完成并且成功，拍摄图像数据可用时回调
@Override
public void onCaptureProgressed(@NonNull CameraCaptureSession session,
@NonNull CaptureRequest request,
@NonNull CaptureResult partialResult)
//拍摄进行中，但拍摄图像数据部分可用时回调
process(partialResult);
@Override
public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session,
@NonNull CaptureRequest request,
@NonNull TotalCaptureResult result)
//拍摄失败时回调
process(result);
;
如上，分三部：
1）创建CameraCaptureSession会话对象：全新的API引用了管道的概念将安卓设备和摄像头之间联通起来，系统向摄像头发送 Capture 请求，而摄像头会返回 CameraMetadata。
createCaptureSession(List<Surface> outputs, CameraCaptureSession.StateCallback callback, Handler handler) ：
第一参数就是我们需要输出到的Surface列表，这里我们可以输出到一个SurfaceView中或者TextureView中。
第二参数是对创建过程的一个回调方法，当onConfigured回调的时候说明CameraCaptureSession创建成功了。
2）创建CaptureRequest请求，并设置当前相机预览时的参数：
createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); 这里我们发送的TEMPLATE_PREVIEW也就是告诉相机我们只需要预览。其他参数：
TEMPLATE_RECORD 创建适合录像的请求。
TEMPLATE_PREVIEW 创建一个适合于相机预览窗口的请求。
TEMPLATE_STILL_CAPTURE 创建适用于静态图像捕获的请求
TEMPLATE_VIDEO_SNAPSHOT 在录制视频时创建适合静态图像捕获的请求。
3）上面两个创建完毕后，调用mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest, mCaptureCallback, mBackgroundHandler); 发情求开启预览，并无限次的重复请求获取图像。mCaptureCallback作为回调不断输出数据
5、拍照
1）对焦
/**
* 将焦点锁定为静态图像捕获的第一步。（对焦）
*/
private void lockFocus()
try
// 相机对焦
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER,
CameraMetadata.CONTROL_AF_TRIGGER_START);
// 修改状态
mState = STATE_WAITING_LOCK;
//CameraCaptureSession发送对焦请求
mCaptureSession.capture(mPreviewRequestBuilder.build(), mCaptureCallback,
mBackgroundHandler);
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
2）对对焦是否成功进行监听，在mCaptureCallback中对回调进行处理
/**
* 处理与JPEG捕获有关的事件
*/
private CameraCaptureSession.CaptureCallback mCaptureCallback
= new CameraCaptureSession.CaptureCallback()
//处理
private void process(CaptureResult result)
switch (mState)
case STATE_PREVIEW:
//预览状态
break;
case STATE_WAITING_LOCK:
//等待对焦
Integer afState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AF_STATE);
if (afState == null)
captureStillPicture();
else if (CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_FOCUSED_LOCKED == afState ||
CaptureResult.CONTROL_AF_STATE_NOT_FOCUSED_LOCKED == afState)
// CONTROL_AE_STATE can be null on some devices
Integer aeState = result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_STATE);
if (aeState == null || aeState == CaptureResult.CONTROL_AE_STATE_CONVERGED)
mState = STATE_PICTURE_TAKEN;
//对焦完成
captureStillPicture();
else
runPrecaptureSequence();
break;
3)向CameraCaptureSession发送请求拍照：
创建拍照请求mCaptureRequest对象；设置参数；发请求拍照：
/**
*
* 拍摄静态图片。
*/
private void captureStillPicture()
try
if ( null == mCameraDevice)
return;
// 这是用来拍摄照片的CaptureRequest.Builder。
final CaptureRequest.Builder captureBuilder =
mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
captureBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());
// 使用相同的AE和AF模式作为预览。
captureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
setAutoFlash(captureBuilder);
// 方向
int rotation = this.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
captureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, getOrientation(rotation));
CameraCaptureSession.CaptureCallback CaptureCallback
= new CameraCaptureSession.CaptureCallback()
@Override
public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session,
@NonNull CaptureRequest request,
@NonNull TotalCaptureResult result)
showToast("Saved: " + mFile);
Log.d(TAG, mFile.toString());
unlockFocus();
;
//停止连续取景
mCaptureSession.stopRepeating();
//捕获图片
mCaptureSession.capture(captureBuilder.build(), CaptureCallback, null);
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
4）拍照后，拿到数据进行保存：
------------这里要说回在创建CameraCaptureSession时参数不是有一个输出的Surface列表么，在列表中添加一个ImageReader的Surface用户获取图片数据（ImageReader是一个可以让我们对绘制到surface的图像进行直接操作的类），
即：
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback()...)
------------在ImageReader中对图片获取就行监听:
mImageReader.setOnImageAvailableListener(mOnImageAvailableListener, mBackgroundHandler);
private final ImageReader.OnImageAvailableListener mOnImageAvailableListener
= new ImageReader.OnImageAvailableListener()
@Override
public void onImageAvailable(ImageReader reader)
//当图片可得到的时候获取图片并保存，reader.acquireNextImage()我们就可以拿到当前的图片数据了
mBackgroundHandler.post(new ImageSaver(reader.acquireNextImage(), mFile));
reader.acquireNextImage().close();
;
注意：一定要调用reader.acquireLatestImage()和close()方法，否则画面就会卡住
5）拍完后我们需要解锁焦点让相机回到预览状态
/**
* 解锁焦点
*/
private void unlockFocus()
try
// 重置自动对焦
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER,
CameraMetadata.CONTROL_AF_TRIGGER_CANCEL);
setAutoFlash(mPreviewRequestBuilder);
mCaptureSession.capture(mPreviewRequestBuilder.build(), mCaptureCallback,
mBackgroundHandler);
// 将相机恢复正常的预览状态。
mState = STATE_PREVIEW;
// 打开连续取景模式
mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest, mCaptureCallback,
mBackgroundHandler);
catch (CameraAccessException e)
e.printStackTrace();
6、预览图片实时输出
mPreviewRequestBuilder.addTarget(mSurfaceHolder.getSurface());
mPreviewRequestBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());//添加mImageReader.getSurface()，这样会在mOnImageAvailableListener监听中会实时收到预览数据
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback()...)
7、注意点
Camera2 API配合SurfaceView暂时没有找到设置输出分辨率的接口。导致mOnImageAvailableListener监听中获取的Image对象，data数据的分辨率和image的宽高（mImageReader对象创建时设置）不一样。
Camera2 API根据google官方API配合TextureView进行预览
四、其他
1、通过设置ANDROID_CONTROL_MODE控制3A。可以选择没有3A（ANDROID_CONTROL_MODE_OFF），自动模式（ANDROID_CONTROL_MODE_AUTO）和场景模式（ANDROID_CONTROL_USE_SCENE_MODE）。
· 在OFF模式下，自动聚焦（AF），自动曝光（AE）和自动白平衡（AEB）模式都被关闭。3A事例不会重置捕获控制中的任何设置。
· 在AUTO模式下，AF，AE和AWB模式运行各自的独立算法，它们有自己的模式，状态和触发器元数据实体，如下段描述。
· 在USE_SCENE_MODE模式下，ANDROID_CONTROL_SCENE_MODE的值决定3A事例的行为。在除了FACE_PRIORITY的SCENE_MODE中，HAL层必须将ANDROID_CONTROL_AE/AWB/AF_MODE的值重置为更适合被选择的SCENE_MODE的模式。例如，HAL层喜欢在SCENE_MODE_NIGHT场景中使用AF的CONTINUOUS_FOCUS模式。当这些场景模式被忽略时，将使用用户对AE/AWB/AF_MODE的选择。
· 对SCENE_MODE_FACE_PRIORITY的场景，AE/AWB/AFMODE工作在ANDROID_CONTROL_MODE_AUTO模式下。但是3A算法需要侧重对场景中检测出来的脸进行测光和聚焦。
2、自动曝光模式下：
requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE,
CaptureRequest.CONTROL_MODE_AUTO);
mCaptureCallback中回调的的数据对象CaptureResult：
通过CaptureResult.get(CaptureResult.SENSOR_SENSITIVITY) 可以实时获取每一帧的实时感光度。
以上是关于Android Camera2 开发文档说明的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章