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C#WPF控制USB摄像头参数：曝光、白平衡等高级设置完全指南

news 2025/9/10 8:19:10

C#WPF控制USB摄像头参数：曝光、白平衡等高级设置完全指南

概述

在工业检测、视频监控和医疗影像等领域，我们经常需要通过程序控制USB摄像头的各种参数，如曝光、白平衡、亮度、对比度等。本文将详细介绍如何使用WPF和C#创建一个完整的摄像头控制应用程序，实现对USB摄像头各种参数的精确调整。

技术栈

WPF：用于创建用户界面
AForge.Video：用于摄像头视频捕获
DirectShow：通过COM接口控制摄像头高级参数
C#：后端逻辑实现

实现步骤

1. 界面设计

首先创建一个WPF窗口，包含视频显示区域和参数控制面板：

xml

<Window x:Class="WpfApp2.FrmCameraSet"xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"Title="摄像头参数设置" Height="600" Width="800"><Grid><Grid.RowDefinitions><RowDefinition Height="*"/><RowDefinition Height="Auto"/></Grid.RowDefinitions><!-- 视频显示区域 --><WindowsFormsHost Grid.Row="0"><wf:Panel x:Name="player"/></WindowsFormsHost><!-- 参数控制区域 --><ScrollViewer Grid.Row="1" Height="300"><StackPanel><!-- 亮度控制 --><GroupBox Header="亮度"><StackPanel Orientation="Horizontal"><CheckBox x:Name="Chk1" Content="自动" Margin="5"/><Slider x:Name="progressSlider1" Minimum="0" Maximum="100" Width="200" Margin="5" ValueChanged="Parameter_ValueChanged"/><TextBox x:Name="TxtValue1" Width="50" Margin="5"/><Button Content="默认" Click="BrightnessDefault_Click" Margin="5"/></StackPanel></GroupBox><!-- 其他参数控制类似 --><!-- 对比度、色调、饱和度、锐度、Gamma、白平衡、背光补偿、增益 --><Button Content="全部重置为默认" Click="ResetAllDefaults_Click" Margin="10"/><Button x:Name="BtnClose" Content="关闭" Click="BtnClose_Click" Margin="10"/></StackPanel></ScrollViewer></Grid>
</Window>

2. 摄像头连接与视频流获取

使用AForge.Video库连接摄像头并获取视频流：

private void GetVideoDevices()
{videoDevices = new FilterInfoCollection(FilterCategory.VideoInputDevice);if (videoDevices.Count == 0){MessageBox.Show("没有找到摄像头设备");return;}CameraConn();
}private void CameraConn()
{try{videoSource = new VideoCaptureDevice(videoDevices[0].MonikerString);player.VideoSource = videoSource;player.Start();Thread.Sleep(1000);InitializeCameraControls();}catch (Exception ex){MessageBox.Show($"摄像头连接失败: {ex.Message}");}
}

3. 摄像头参数控制接口

通过COM接口IAMVideoProcAmp控制摄像头参数：

[ComImport,
Guid("C6E13360-30AC-11d0-A18C-00A0C9118956"),
InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsIUnknown)]
internal interface IAMVideoProcAmp
{[PreserveSig]int GetRange([In] VideoProcAmpProperty Property,[Out] out int pMin,[Out] out int pMax,[Out] out int pSteppingDelta,[Out] out int pDefault,[Out] out VideoProcAmpFlags pCapsFlags);[PreserveSig]int Set([In] VideoProcAmpProperty Property,[In] int lValue,[In] VideoProcAmpFlags Flags);[PreserveSig]int Get([In] VideoProcAmpProperty Property,[Out] out int lValue,[Out] out VideoProcAmpFlags Flags);
}

4. 初始化摄像头参数控件

private void InitializeCameraControls()
{var videoProcAmp = GetVideoProcAmp();if (videoProcAmp == null) return;try{// 检测支持的摄像头参数foreach (VideoProcAmpProperty property in Enum.GetValues(typeof(VideoProcAmpProperty))){int hr = videoProcAmp.GetRange(property, out int min, out int max, out int stepping, out int defaultValue, out VideoProcAmpFlags flags);if (hr >= 0){// 初始化对应的UI控件InitializeVideoProcAmpControl(videoProcAmp, property, GetSliderForProperty(property),GetTextBoxForProperty(property),GetCheckBoxForProperty(property));}}SaveDefaultValues(videoProcAmp);}catch (Exception ex){MessageBox.Show($"初始化摄像头参数时出错: {ex.Message}");}
}

5. 参数值更改事件处理

private void Parameter_ValueChanged(object sender, RoutedPropertyChangedEventArgs<double> e)
{if (videoSource == null || !videoSource.IsRunning) return;var slider = sender as Slider;if (slider == null) return;var videoProcAmp = GetVideoProcAmp();try{// 获取对应的属性和值VideoProcAmpProperty property = GetPropertyForSlider(slider);int value = (int)slider.Value;// 获取自动模式状态CheckBox autoCheckBox = GetCheckBoxForProperty(property);VideoProcAmpFlags flags = autoCheckBox.IsChecked == true ? VideoProcAmpFlags.Auto : VideoProcAmpFlags.Manual;// 设置摄像头参数int hr = videoProcAmp.Set(property, value, flags);// 更新文本框显示GetTextBoxForProperty(property).Text = value.ToString();}finally{if (videoProcAmp != null)Marshal.ReleaseComObject(videoProcAmp);}
}

关键技术点

1. COM接口调用

通过定义和调用IAMVideoProcAmp COM接口，我们可以直接控制摄像头的各种参数。这个接口提供了三个主要方法：

GetRange()：获取参数的范围、步长和默认值
Set()：设置参数值和工作模式（手动/自动）
Get()：获取当前参数值和工作模式

2. 参数类型

支持的摄像头参数包括：

Brightness：亮度
Contrast：对比度
Hue：色调
Saturation：饱和度
Sharpness：锐度
Gamma：Gamma校正
WhiteBalance：白平衡
BacklightCompensation：背光补偿
Gain：增益

3. 自动/手动模式

大多数参数支持自动和手动两种模式，通过CheckBox控制：

VideoProcAmpFlags flags = autoCheckBox.IsChecked == true ? VideoProcAmpFlags.Auto : VideoProcAmpFlags.Manual;

4. 异常处理

由于摄像头设备多样性，必须添加充分的异常处理：

try
{// 摄像头操作代码
}
catch (Exception ex)
{Console.WriteLine($"操作摄像头时出错: {ex.Message}");
}
finally
{// 确保释放资源if (videoProcAmp != null)Marshal.ReleaseComObject(videoProcAmp);
}