OpenCvSharp Simple Camera Example

C#과 OpenCvSharp를 이용한 간단한 카메라 응용 프로그램 예.

 

폼에 Button, RadioButton, PictureBox등을 적당히 배치한다.

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
using System.Threading;
using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Extensions;
 
namespace OpenCV
{
    delegate void dele(Mat m);
 
    public partial class Form1 : Form
    {
        bool isCameraOn;
 
        dele filter;    // 카메라에 적용할 필터(효과) 델리게이트
        Thread thread;
        Mat mat;
        VideoCapture videoCapture;
 
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
 
            this.FormBorderStyle = FormBorderStyle.FixedSingle;
            pictureBox1.SizeMode = PictureBoxSizeMode.StretchImage;
            button1.Text = "Camera Start";
            isCameraOn = false;
            filter = null;
            radioButton1.Checked = true;
        }
 
        private void CameraCallback()
        {
            mat = new Mat();
            videoCapture = new VideoCapture(0);
 
            if (!videoCapture.IsOpened())
            {
                Text = "Camera open failed!";
                MessageBox.Show("카메라를 열 수 없습니다. 연결 상태를 확인 해 주세요.");
 
                return;
            }
 
            while (true)
            {
                videoCapture.Read(mat);
 
                if (!mat.Empty() && filter != null)
                {
                    filter(mat);    // 선택된 라디오 버튼에 따른 필터 적용.                    
                }
 
                if (!mat.Empty())
                {
                    // 로고를 디스플레이하기 위해 그레이 이미지(1채널)는 컬러 포맷(3채널)으로 변환
                    if (mat.Channels() == 1)
                    {
                        Cv2.CvtColor(mat, mat, ColorConversionCodes.GRAY2BGR);
                    }
                    Cv2.PutText(mat, "SEAN", new OpenCvSharp.Point(550, 470), HersheyFonts.HersheyDuplex, 1, new Scalar(0, 0, 255), 2);
 
                    // 이 전 프레임에서 PictureBox에 로드된 비트맵 이미지를 Dispose하지 않으면 메모리 사용량이 크게 증가한다.
                    if (pictureBox1.Image != null)
                    {
                        pictureBox1.Image.Dispose();
                    }
                    pictureBox1.Image = BitmapConverter.ToBitmap(mat);
                }
            }
        }
 
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (isCameraOn == false)
            {
                thread = new Thread(new ThreadStart(CameraCallback));
 
                thread.Start();
                isCameraOn = true;
                button1.Text = "Camera Stop";
            }
            else
            {
                if (videoCapture.IsOpened())
                {
                    thread.Abort();
                    if (pictureBox1.Image != null)
                    {
                        pictureBox1.Image.Dispose();
                    }
                    videoCapture.Release();
                    mat.Release();
                }
                isCameraOn = false;
                button1.Text = "Camera Start";
            }
        }
 
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            System.Diagnostics.Process.Start("https://s-engineer.tistory.com/");
        }
 
        private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            if (thread != null && thread.IsAlive && videoCapture.IsOpened())
            {
                thread.Abort();
                if (pictureBox1.Image != null)
                {
                    pictureBox1.Image.Dispose();
                }
                videoCapture.Release();
                mat.Release();
            }
        }
 
        // 필터 함수들
        private void ToGray(Mat mat)
        {
            Cv2.CvtColor(mat, mat, ColorConversionCodes.BGR2GRAY);
        }
 
        private void ToEmboss(Mat mat)
        {
            float[] data = { -1.0f, -1.0f, 0.0f, -1.0f, 0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f };
            Mat emboss = new Mat(3, 3, MatType.CV_32FC1, data);
 
            Cv2.CvtColor(mat, mat, ColorConversionCodes.BGR2GRAY);
            Cv2.Filter2D(mat, mat, -1, emboss, new OpenCvSharp.Point(-1, -1), 128);
 
            emboss.Release();
        }
 
        private void ToBlur(Mat mat)
        {
            Cv2.GaussianBlur(mat, mat, new OpenCvSharp.Size(), (double)3);
        }
 
        private void ToSharpen(Mat mat)
        {
            Mat blurred = new Mat();
            Cv2.GaussianBlur(mat, blurred, new OpenCvSharp.Size(), (double)3);
 
            // 아래 연산이 반복되면 메모리 사용량이 크게 증가한다.
            float alpha = 2.0f;
            ((1 + alpha) * mat - alpha * blurred).ToMat().CopyTo(mat);
            //mat = (1 + alpha) * mat - alpha * blurred;
 
            blurred.Release();
        }
 
        private void ToEdge(Mat mat)
        {
            Cv2.CvtColor(mat, mat, ColorConversionCodes.BGR2GRAY);
            Cv2.Canny(mat, mat, 50, 70);
        }
 
        // 라디오 버튼 이벤트 핸들러들
        private void radioButton1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = null;
            }
        }
 
        private void radioButton2_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = ToGray;
            }
        }
 
        private void radioButton3_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = ToEmboss;
            }
        }
 
        private void radioButton4_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = ToBlur;
            }
        }
 
        private void radioButton5_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = ToSharpen;
            }
        }
 
        private void radioButton6_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            if (((RadioButton)sender).Checked)
            {
                filter = ToEdge;
            }
        }
    }
}

 

소스를 입력하고 빌드한다.

 

프로그램을 실행하고 Camera Start 버튼을 클릭한다.

 

다른 필터를 선택하면 그에 맞는 화면이 출력된다.

 

※ 소스에서 ToSharpen() 의 주석 부분은 제대로 실행되지 않는다. 관련 내용은 아래 링크를 참고하자.

2022.01.14 - [C#] - OpenCvSharp Simple Example and MatExpr

 

※ ToSharpen() 의 반복 실행으로 인한 메모리 사용량 증가는 OpenCV의 메모리 할당을 파악하지 못하는 .NET Garbage Collector의 문제다. 아래와 같이 Garbage Collector 호출 코드 추가로 해결은 가능하다.

private void ToSharpen(Mat mat)
{
    Mat blurred = new Mat();
    Cv2.GaussianBlur(mat, blurred, new OpenCvSharp.Size(), (double)3);
 
    float alpha = 2.0f;
    ((1 + alpha) * mat - alpha * blurred).ToMat().CopyTo(mat);
 
    GC.Collect();
 
    blurred.Release();
}

 

https://github.com/shimat/opencvsharp/issues/391