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3 当内存中的 图像数据是垂直翻转的时候怎么截取ROI 并显示
当原图垂直翻转时，此时原图是上下颠倒的，那么直接截取RO显示出来的效果会有两大问题：
- 1 .ROI的位置变了；
- 2 ROI的内容上下颠倒了；
- 比如截取的是左上角的ROI，结果显示出来的左下角的内容，并且内容还是上下颠倒的 ；
为了解决这个问题;
方法1：查看相机是否支库函数是否持 翻转操作，将图像再翻转回来，然后按照上面的方法操作；
方法2：①对ROI在原图中的位置做转换；②将ROI的最后一行当做开始位置，从底部向上复制数据；
由于原图数据在内存中是上下颠倒的，所以将 srcStartY 计算为 imgHeight -ROI.Y - ROI.Height，以确保从原图的正确位置开始获取ROI数据。这样，即使原始图像上下颠倒，也能正确地获取ROI区域。
3.1 对ROI在原图中的位置做转换
//由于原图数据在内存中是上下颠倒的，所以将 srcStartY 计算为 imgHeight -ROI.Y - ROI.Height，以确保从原图的正确位置开始获取ROI数据。这样，即使原始图像上下颠倒，也能正确地获取ROI区域。
int srcStartY = imgHeight - ROI.Y - ROI.Height; // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置，将ROI的最后一行当做开始位置，从底部向上复制数据
int srcOffset = srcStartY * srcStride + srcStartX; // ROI 起始位置在原图数据中的偏移量
3.2 将ROI的最后一行当做开始位置，从底部向上复制数据
调整行顺序以解决上下颠倒的问题，由于原图数据在内存中是上下颠倒的，调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据；
以下三种代码均可实现：
//调整行顺序以解决上下颠倒的问题
unsafe
{
for (int y = 0; y < ROI.Height; y++)
{
byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset + y * srcStride;
byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + (ROI.Height - y - 1) * destStride; // 调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据
for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++)
{
destPtr[x] = srcPtr[x];
}
}
}
////// 调整行顺序以解决上下颠倒的问题
unsafe
{
for (int y = 0; y < ROI.Height; y++)
{
byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset + (ROI.Height - y - 1) * srcStride; // 从底部向上复制数据
byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + y * bmpData.Stride;
for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++)
{
destPtr[x] = srcPtr[x];
}
}
}
// 调整行顺序以解决上下颠倒的问题
unsafe
{
byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset;
byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + (ROI.Height - 1) * destStride; // 调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据
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; // 逐行递减，从底部向顶部复制
}
}
3.3 完整代码
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;
int SrcImgHeight = 0, SrcImgWidth = 0, channel = 0;
代码中未出现的变量，都是公共变量（或者库函中的变量）
private void getRoiBmpData2(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 * channel; // ROI 起始 X 坐标在原图数据中的位置（二维视角）
//对ROI在原图中的位置做转换
//由于原图数据在内存中是上下颠倒的，所以将 srcStartY 计算为 SrcImgHeight -ROI.Y - ROI.Height，以确保从原图的正确位置开始获取ROI数据。这样，即使原始图像上下颠倒，也能正确地获取ROI区域。
int srcStartY = SrcImgHeight - ROI.Y - ROI.Height; // ROI 起始 Y 坐标在原图数据中的位置，将ROI的最后一行当做开始位置，从底部向上复制数据
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)
// 调整行顺序以解决上下颠倒的问题，由于原图数据在内存中是上下颠倒的，调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据
//调整行顺序以解决上下颠倒的问题---方法1
unsafe
{
for (int y = 0; y < ROI.Height; y++)
{
byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset + y * srcStride;
byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + (ROI.Height - y - 1) * destStride; // 调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据
for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++)
{
destPtr[x] = srcPtr[x];
}
}
}
//////// 调整行顺序以解决上下颠倒的问题---方法2
//unsafe
//{
// for (int y = 0; y < ROI.Height; y++)
// {
// byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset + (ROI.Height - y - 1) * srcStride; // 从底部向上复制数据
// byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + y * bmpData.Stride;
// for (int x = 0; x < ROI.Width * channel; x++)
// {
// destPtr[x] = srcPtr[x];
// }
// }
//}
//// 调整行顺序以解决上下颠倒的问题---方法3
//unsafe
//{
// byte* srcPtr = (byte*)pBuffer + srcOffset;
// byte* destPtr = (byte*)bmpData.Scan0 + (ROI.Height - 1) * destStride; // 调整起始位置为最后一行，从底部向上复制数据
// 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; // 逐行递减，从底部向顶部复制
// }
//}
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);
}
}
3.4 图像数据在内存中上下颠倒的情况
为了验证 原图像数据在内存中上下颠倒的情况，我们在在取 pBuffer 的时候 ，故意把ConvertToRGB24 原图数据进行了垂直翻转 pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, true);//最后一个参数是否垂直翻转图像，true则翻转
//此函数 ConvertToRGB24 转换时 对原图数据进行了垂直翻转
private void getImgInfo2(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buffer
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)
{
if (colorFlag)
{
// 彩色图像
pBuffer = objIFrameData.ConvertToRGB24(emValidBits, GX_BAYER_CONVERT_TYPE_LIST.GX_RAW2RGB_NEIGHBOUR, true);//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);
}
}
3.5 调用验证
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;
int SrcImgHeight = 0, SrcImgWidth = 0, channel = 0;
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)// 不执行图像处理的时候，默认开启预览模式。
{
getRoiBmpData2(ROI_B6, pBuffer1, ref bitmapB6);
getRoiBmpData2(ROI_C6, pBuffer1, ref bitmapC6);
//ImageShow1.Image = bitmapB6;
//ImageShow2.Image = bitmapC6;
}
//统计帧率
m_objCFps1.IncreaseFrameNum();
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("回调函数2" + ex.Message);
}
}
4 unsafe代码 解释及注意事项 看我另一篇文章
5 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。