开源 C++ QT QML 开发（二十）多媒体--摄像头拍照
文章的目的为了记录使用QT QML开发学习的经历。开发流程和要点有些记忆模糊，赶紧记录，防止忘记。
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本章节主要内容是:演示了基于qt和qml的多媒体应用中，笔记本电脑摄像头的拍照功能。
1.代码分析
2.所有源码
3.效果演示
一、代码分析
1. Backend.h 详细分析
构造函数分析
explicit Backend(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {// 创建保存图片的目录QString picturesPath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation);m_saveDir = QDir(picturesPath).filePath("CameraDiagnosticTool");if (!QDir().exists(m_saveDir)) {QDir().mkpath(m_saveDir);}qDebug() << "图片保存目录:" << m_saveDir;
}
功能细节：
QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation)：获取系统标准的图片存储路径
Windows: C:\Users\Username\Pictures
macOS: /Users/Username/Pictures
Linux: /home/Username/Pictures
QDir(picturesPath).filePath("CameraDiagnosticTool")：构建应用专属目录路径
QDir().mkpath(m_saveDir)：递归创建目录，确保父目录存在
输出目录信息便于调试
onImageCaptured 函数
void onImageCaptured(const QString &previewPath) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "] 图像已捕获，预览路径:" << previewPath;emit statusMessageChanged("照片已捕获，显示预览");
}
参数分析：
const QString &previewPath：常量引用传递，避免拷贝开销
预览路径通常是临时文件路径
时间格式化：
"yyyy-MM-dd hh:mm:ss"：年-月-日 时:分:秒 格式
使用24小时制建议改为 "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
onImageSaved 函数
void onImageSaved(int requestId, const QString &filePath) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "] 图像已保存，请求ID:" << requestId << "路径:" << filePath;emit statusMessageChanged(QString("照片已保存到: %1").arg(filePath));
}
参数说明：
requestId：异步操作标识符，用于匹配请求和响应
filePath：最终保存的完整文件路径
showMessage 函数
void showMessage(const QString &message) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "]" << message;emit statusMessageChanged(message);
}
设计模式：Facade模式，统一消息处理接口
captureImage 函数
Q_INVOKABLE void captureImage(const QImage &image) {if (image.isNull()) {emit statusMessageChanged("错误: 捕获的图像为空");return;}// 生成文件名QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd_hhmmss_zzz");QString fileName = QString("capture_%1.jpg").arg(timestamp);QString filePath = QDir(m_saveDir).filePath(fileName);// 保存图片if (image.save(filePath, "JPG", 90)) {emit statusMessageChanged(QString("照片已保存: %1").arg(fileName));emit imageSaved(filePath);qDebug() << "图片保存成功:" << filePath;} else {emit statusMessageChanged("错误: 保存图片失败");qDebug() << "图片保存失败:" << filePath;}
}
关键点分析：
Q_INVOKABLE：使C++函数在QML中可调用
image.isNull()：健壮性检查
时间戳格式："yyyyMMdd_hhmmss_zzz" 包含毫秒，避免重名
图片质量：JPG格式，90%质量平衡文件大小和清晰度
双信号发射：状态消息 + 保存完成通知
getSaveDirectory 函数
Q_INVOKABLE QString getSaveDirectory() const {return m_saveDir;
}
const 修饰符：线程安全，不会修改对象状态
简单的getter函数，提供目录信息给QML
2. main.qml 详细分析
属性定义
property string lastCapturedImage: ""
property var cameraList: QtMultimedia.availableCameras || []
property int currentCameraIndex: 0
属性分析：lastCapturedImage：记录最后捕获的图片路径cameraList：使用 || [] 提供默认值，防止undefinedcurrentCameraIndex：当前选中摄像头的索引摄像头信息区域
Label {text: {if (cameraList.length > 0) {var cam = cameraList[currentCameraIndex]return "当前摄像头: " + (cam.displayName || "未知摄像头")} else {return "未检测到摄像头"}}color: "#ecf0f1"
}
绑定表达式：使用JavaScript代码块动态计算文本内容
Camera 组件分析
Camera {id: cameradeviceId: cameraList.length > 0 ? cameraList[currentCameraIndex].deviceId : ""position: cameraList.length > 0 ? cameraList[currentCameraIndex].position : Camera.UnspecifiedPositiononError: {var errorMsg = "摄像头错误: " + errorString + " (错误代码: " + error + ")"console.log(errorMsg)backend.showMessage(errorMsg)}
}
错误处理机制：
errorString：人类可读的错误描述
error：错误代码，用于程序化处理
同时输出到控制台和用户界面
VideoOutput 中的图像捕获
VideoOutput {id: videoOutput// ... 其他属性property var imageCapture: camera.imageCapturefunction captureImage() {if (camera.cameraStatus === Camera.ActiveStatus) {backend.showMessage("正在拍照...")camera.imageCapture.captureToLocation(backend.getSaveDirectory() + "/capture_" + new Date().toLocaleString(Qt.locale(), "yyyyMMdd_hhmmss_zzz") + ".jpg")} else {backend.showMessage("错误: 请先启动摄像头")}}
}
关键函数：
camera.imageCapture：Qt 5.14中访问ImageCapture的方式
captureToLocation()：直接保存到指定路径的异步方法
路径构建：与C++端保持一致的命名规则
状态覆盖层函数
qml
function getStatusText() {
switch(camera.cameraStatus) {
case Camera.ActiveStatus:
return "摄像头运行正常";
case Camera.StartingStatus:
return "摄像头启动中...";
case Camera.StoppingStatus:
return "摄像头停止中...";
case Camera.StandbyStatus:
return "摄像头待机中";
case Camera.LoadedStatus:
return "摄像头已加载";
case Camera.LoadingStatus:
return "摄像头加载中...";
case Camera.UnloadingStatus:
return "摄像头卸载中...";
case Camera.UnloadedStatus:
return "摄像头未加载";
case Camera.UnavailableStatus:
return "摄像头不可用";
default:
return "摄像头状态未知: " + camera.cameraStatus;
}
}
状态机处理：完整覆盖Camera的所有可能状态信号连接系统
// 连接后端信号
Connections {target: backendonStatusMessageChanged: {var timestamp = new Date().toLocaleTimeString()statusText.text = "[" + timestamp + "] " + message + "\n" + statusText.text}onImageSaved: {photoPreview.source = "file:///" + filePath}
}// 连接摄像头图像捕获信号
Connections {target: camera.imageCaptureonImageCaptured: {photoPreview.source = previewbackend.onImageCaptured(preview)}onImageSaved: {backend.onImageSaved(requestId, path)backend.showMessage("照片已保存: " + path)}
}
多目标连接：
后端状态消息：更新日志显示
图像保存完成：更新预览图片
摄像头捕获事件：处理预览和保存
组件初始化
Component.onCompleted: {backend.showMessage("应用程序启动完成")backend.showMessage("检测到 " + cameraList.length + " 个摄像头")backend.showMessage("照片保存目录: " + backend.getSaveDirectory())if (cameraList.length === 0) {backend.showMessage("警告: 未检测到任何摄像头设备")backend.showMessage("请检查摄像头连接和驱动程序")} else {for (var i = 0; i < cameraList.length; i++) {var cam = cameraList[i]backend.showMessage("摄像头 " + i + ": " + (cam.displayName || "未知") +" (位置: " + getPositionName(cam.position) + ")")}}
}
启动流程：
应用启动通知
摄像头数量检测
目录信息显示
设备详情枚举
3. main.cpp 详细分析
主函数结构
int main(int argc, char *argv[])
{// 1. 应用程序属性设置QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);// 2. 应用程序实例化QGuiApplication app(argc, argv);// 3. 应用程序元数据app.setApplicationName("笔记本电脑摄像头诊断工具");app.setApplicationVersion("1.1");app.setOrganizationName("YourCompany");// 4. 后端对象创建Backend backend;// 5. QML引擎初始化QQmlApplicationEngine engine;// 6. 上下文属性设置engine.rootContext()->setContextProperty("backend", &backend);// 7. QML文件加载engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));// 8. 启动检查if (engine.rootObjects().isEmpty()) {return -1;}// 9. 调试信息输出qDebug() << "照片保存目录:" << backend.getSaveDirectory();// 10. 事件循环启动return app.exec();
}
关键技术点分析
高DPI支持：
QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);
自动适配高分辨率显示器
解决在高DPI设备上界面元素过小的问题
应用程序元数据：
app.setApplicationName("笔记本电脑摄像头诊断工具");
app.setApplicationVersion("1.1");
app.setOrganizationName("YourCompany");
用于系统集成（如设置存储、关于对话框等）
遵循Qt应用程序最佳实践
上下文属性绑定：
engine.rootContext()->setContextProperty("backend", &backend);
将C++对象注入QML上下文
在QML中通过 backend 标识符访问
资源加载机制：
engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
使用Qt资源系统(qrc)
编译时嵌入资源，避免运行时文件依赖
健全性检查：
if (engine.rootObjects().isEmpty()) {
return -1;
}
确保QML文件正确加载
防止空窗口应用程序
整体架构总结
数据流向
text
用户操作 → QML界面 → 信号发射 → C++后端处理 → 文件系统操作
↓
状态反馈 ← 信号发射 ← QML更新 ←───┘
二、所有源码
.pro文件添加
QT += quick quickcontrols2 multimediabackend.h文件源码
#ifndef BACKEND_H
#define BACKEND_H#include <QObject>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include <QDateTime>
#include <QImage>
#include <QDir>
#include <QStandardPaths>class Backend : public QObject
{Q_OBJECTpublic:explicit Backend(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {// 创建保存图片的目录QString picturesPath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation);m_saveDir = QDir(picturesPath).filePath("CameraDiagnosticTool");if (!QDir().exists(m_saveDir)) {QDir().mkpath(m_saveDir);}qDebug() << "图片保存目录:" << m_saveDir;}public slots:// 处理图像捕获事件void onImageCaptured(const QString &previewPath) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "] 图像已捕获，预览路径:" << previewPath;emit statusMessageChanged("照片已捕获，显示预览");}// 处理图像保存事件void onImageSaved(int requestId, const QString &filePath) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "] 图像已保存，请求ID:" << requestId << "路径:" << filePath;emit statusMessageChanged(QString("照片已保存到: %1").arg(filePath));}// 显示消息void showMessage(const QString &message) {QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");qDebug() << "[" << timestamp << "]" << message;emit statusMessageChanged(message);}// 拍照并保存Q_INVOKABLE void captureImage(const QImage &image) {if (image.isNull()) {emit statusMessageChanged("错误: 捕获的图像为空");return;}// 生成文件名QString timestamp = QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd_hhmmss_zzz");QString fileName = QString("capture_%1.jpg").arg(timestamp);QString filePath = QDir(m_saveDir).filePath(fileName);// 保存图片if (image.save(filePath, "JPG", 90)) {emit statusMessageChanged(QString("照片已保存: %1").arg(fileName));emit imageSaved(filePath);qDebug() << "图片保存成功:" << filePath;} else {emit statusMessageChanged("错误: 保存图片失败");qDebug() << "图片保存失败:" << filePath;}}// 获取保存目录Q_INVOKABLE QString getSaveDirectory() const {return m_saveDir;}signals:void statusMessageChanged(const QString &message);void imageSaved(const QString &filePath);private:QString m_saveDir;
};#endif // BACKEND_H
main.qml文件源码
import QtQuick 2.12
import QtQuick.Controls 2.12
import QtQuick.Layouts 1.12
import QtMultimedia 5.12ApplicationWindow {id: mainWindowwidth: 800height: 600title: "笔记本电脑摄像头诊断工具"visible: trueproperty string lastCapturedImage: ""property var cameraList: QtMultimedia.availableCameras || []property int currentCameraIndex: 0// 背景Rectangle {anchors.fill: parentgradient: Gradient {GradientStop { position: 0.0; color: "#2c3e50" }GradientStop { position: 1.0; color: "#34495e" }}}ColumnLayout {anchors.fill: parentanchors.margins: 10spacing: 10// 标题Label {text: "摄像头诊断工具"Layout.alignment: Qt.AlignHCentercolor: "white"font.pixelSize: 24font.bold: true}// 摄像头信息区域Rectangle {Layout.fillWidth: trueLayout.preferredHeight: 100color: "#34495e"radius: 5border.color: "#7f8c8d"ColumnLayout {anchors.fill: parentanchors.margins: 10Label {text: "摄像头信息:"color: "white"font.bold: true}Label {text: "检测到的摄像头数量: " + cameraList.lengthcolor: "#ecf0f1"}Label {text: {if (cameraList.length > 0) {var cam = cameraList[currentCameraIndex]return "当前摄像头: " + (cam.displayName || "未知摄像头")} else {return "未检测到摄像头"}}color: "#ecf0f1"}// 摄像头选择（如果有多个摄像头）ComboBox {id: cameraSelectorLayout.fillWidth: truemodel: cameraListvisible: cameraList.length > 1textRole: "displayName"onCurrentIndexChanged: {if (camera.cameraStatus === Camera.ActiveStatus) {camera.stop()}currentCameraIndex = currentIndexbackend.showMessage("已选择摄像头: " + currentText)}}}}// 摄像头预览区域Rectangle {id: previewContainerLayout.fillWidth: trueLayout.fillHeight: truecolor: "#1a1a1a"border.color: camera.cameraStatus === Camera.ActiveStatus ? "#27ae60" : "#e74c3c"border.width: 2radius: 8Camera {id: cameradeviceId: cameraList.length > 0 ? cameraList[currentCameraIndex].deviceId : ""position: cameraList.length > 0 ? cameraList[currentCameraIndex].position : Camera.UnspecifiedPositiononError: {var errorMsg = "摄像头错误: " + errorString + " (错误代码: " + error + ")"console.log(errorMsg)backend.showMessage(errorMsg)}onCameraStateChanged: {var stateMsg = "摄像头状态: "switch(camera.cameraState) {case Camera.ActiveState:stateMsg += "运行中";break;case Camera.LoadedState:stateMsg += "已加载";break;case Camera.UnloadedState:stateMsg += "未加载";break;default:stateMsg += "未知状态";}backend.showMessage(stateMsg)}onCameraStatusChanged: {var statusMsg = "摄像头状态码: " + camera.cameraStatusbackend.showMessage(statusMsg)}}VideoOutput {id: videoOutputanchors.fill: parentanchors.margins: 5source: camerafillMode: VideoOutput.PreserveAspectCropfocus: visible// 在 Qt 5.x 中，ImageCapture 需要这样使用property var imageCapture: camera.imageCapturefunction captureImage() {if (camera.cameraStatus === Camera.ActiveStatus) {backend.showMessage("正在拍照...")camera.imageCapture.captureToLocation(backend.getSaveDirectory() + "/capture_" +new Date().toLocaleString(Qt.locale(), "yyyyMMdd_hhmmss_zzz") + ".jpg")} else {backend.showMessage("错误: 请先启动摄像头")}}}// 状态覆盖层Rectangle {anchors.fill: parentcolor: "#80000000"visible: camera.cameraStatus !== Camera.ActiveStatusColumn {anchors.centerIn: parentspacing: 10Label {text: getStatusText()color: "white"font.pixelSize: 16anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter}BusyIndicator {running: camera.cameraStatus === Camera.StartingStatusanchors.horizontalCenter: parent.horizontalCentervisible: running}}}function getStatusText() {switch(camera.cameraStatus) {case Camera.ActiveStatus:return "摄像头运行正常";case Camera.StartingStatus:return "摄像头启动中...";case Camera.StoppingStatus:return "摄像头停止中...";case Camera.StandbyStatus:return "摄像头待机中";case Camera.LoadedStatus:return "摄像头已加载";case Camera.LoadingStatus:return "摄像头加载中...";case Camera.UnloadingStatus:return "摄像头卸载中...";case Camera.UnloadedStatus:return "摄像头未加载";case Camera.UnavailableStatus:return "摄像头不可用";default:return "摄像头状态未知: " + camera.cameraStatus;}}}// 控制按钮区域RowLayout {Layout.alignment: Qt.AlignHCenterspacing: 20Button {id: startButtontext: "启动摄像头"Layout.preferredWidth: 140Layout.preferredHeight: 40background: Rectangle {color: parent.down ? "#27ae60" :parent.hovered ? "#2ecc71" : "#27ae60"radius: 5}contentItem: Text {text: parent.textcolor: "white"horizontalAlignment: Text.AlignHCenterverticalAlignment: Text.AlignVCenterfont.pixelSize: 14font.bold: true}onClicked: {backend.showMessage("正在启动摄像头...")console.log("尝试启动摄像头，设备ID:", camera.deviceId)camera.start()}}Button {id: stopButtontext: "停止摄像头"Layout.preferredWidth: 140Layout.preferredHeight: 40background: Rectangle {color: parent.down ? "#c0392b" :parent.hovered ? "#e74c3c" : "#c0392b"radius: 5}contentItem: Text {text: parent.textcolor: "white"horizontalAlignment: Text.AlignHCenterverticalAlignment: Text.AlignVCenterfont.pixelSize: 14font.bold: true}onClicked: {camera.stop()backend.showMessage("摄像头已停止")}}// 拍照按钮Button {id: captureButtontext: "拍照"Layout.preferredWidth: 140Layout.preferredHeight: 40enabled: camera.cameraStatus === Camera.ActiveStatusbackground: Rectangle {color: parent.down ? "#f39c12" :parent.hovered ? "#f1c40f" :parent.enabled ? "#f39c12" : "#95a5a6"radius: 5}contentItem: Text {text: parent.textcolor: "white"horizontalAlignment: Text.AlignHCenterverticalAlignment: Text.AlignVCenterfont.pixelSize: 14font.bold: true}onClicked: {videoOutput.captureImage()}}Button {id: refreshButtontext: "刷新摄像头列表"Layout.preferredWidth: 140Layout.preferredHeight: 40background: Rectangle {color: parent.down ? "#2980b9" :parent.hovered ? "#3498db" : "#2980b9"radius: 5}contentItem: Text {text: parent.textcolor: "white"horizontalAlignment: Text.AlignHCenterverticalAlignment: Text.AlignVCenterfont.pixelSize: 14font.bold: true}onClicked: {// 强制刷新摄像头列表cameraList = QtMultimedia.availableCameras || []backend.showMessage("已刷新摄像头列表，检测到 " + cameraList.length + " 个摄像头")}}}// 图片预览区域Rectangle {id: previewSectionLayout.fillWidth: trueLayout.preferredHeight: 150color: "transparent"visible: photoPreview.source !== ""Label {text: "最新照片预览:"color: "white"font.bold: trueanchors.top: parent.topanchors.left: parent.left}RowLayout {anchors.fill: parentanchors.topMargin: 25spacing: 10// 图片预览Image {id: photoPreviewLayout.preferredWidth: 120Layout.preferredHeight: 120fillMode: Image.PreserveAspectFitcache: false}// 照片信息ColumnLayout {Layout.fillWidth: truespacing: 5Label {text: "尺寸: " + (photoPreview.sourceSize.width + "x" + photoPreview.sourceSize.height)color: "#ecf0f1"font.pixelSize: 12}Label {text: "保存目录:"color: "#ecf0f1"font.pixelSize: 12font.bold: true}Label {text: backend.getSaveDirectory()color: "#bdc3c7"font.pixelSize: 10wrapMode: Text.WrapLayout.maximumWidth: 400}Button {text: "打开保存文件夹"Layout.preferredWidth: 120Layout.preferredHeight: 30visible: Qt.platform.os !== "android" && Qt.platform.os !== "ios"background: Rectangle {color: parent.down ? "#16a085" :parent.hovered ? "#1abc9c" : "#16a085"radius: 3}contentItem: Text {text: parent.textcolor: "white"horizontalAlignment: Text.AlignHCenterverticalAlignment: Text.AlignVCenterfont.pixelSize: 11}onClicked: {Qt.openUrlExternally("file:///" + backend.getSaveDirectory())}}}}}// 诊断信息区域Rectangle {Layout.fillWidth: trueLayout.preferredHeight: 80color: "#2c3e50"radius: 5border.color: "#7f8c8d"ScrollView {anchors.fill: parentanchors.margins: 5TextArea {id: statusTextreadOnly: truewrapMode: Text.Wrapcolor: "#ecf0f1"font.pixelSize: 11background: nulltext: "应用程序已启动\n" +"正在初始化摄像头系统..."}}}}// 连接后端信号Connections {target: backendonStatusMessageChanged: {var timestamp = new Date().toLocaleTimeString()statusText.text = "[" + timestamp + "] " + message + "\n" + statusText.text}onImageSaved: {photoPreview.source = "file:///" + filePath}}// 连接摄像头图像捕获信号Connections {target: camera.imageCaptureonImageCaptured: {photoPreview.source = previewbackend.onImageCaptured(preview)}onImageSaved: {backend.onImageSaved(requestId, path)backend.showMessage("照片已保存: " + path)}}// 应用启动时自动检测Component.onCompleted: {backend.showMessage("应用程序启动完成")backend.showMessage("检测到 " + cameraList.length + " 个摄像头")backend.showMessage("照片保存目录: " + backend.getSaveDirectory())if (cameraList.length === 0) {backend.showMessage("警告: 未检测到任何摄像头设备")backend.showMessage("请检查摄像头连接和驱动程序")} else {for (var i = 0; i < cameraList.length; i++) {var cam = cameraList[i]backend.showMessage("摄像头 " + i + ": " + (cam.displayName || "未知") +" (位置: " + getPositionName(cam.position) + ")")}}}function getPositionName(position) {switch(position) {case Camera.BackFace: return "后置";case Camera.FrontFace: return "前置";case Camera.UnspecifiedPosition: return "未指定";default: return "未知";}}// 应用退出时停止摄像头onClosing: {camera.stop()}
}
main.cpp文件源码
#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlContext>
#include <QIcon>
#include "backend.h"int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);QGuiApplication app(argc, argv);// 设置应用程序信息app.setApplicationName("笔记本电脑摄像头诊断工具");app.setApplicationVersion("1.1");app.setOrganizationName("YourCompany");// 注册后端类Backend backend;QQmlApplicationEngine engine;// 将后端对象暴露给QMLengine.rootContext()->setContextProperty("backend", &backend);// 加载QML文件engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));if (engine.rootObjects().isEmpty()) {return -1;}// 显示保存目录信息qDebug() << "照片保存目录:" << backend.getSaveDirectory();return app.exec();
}
三、效果演示
点击启动摄像头，进行拍照，照片自动保存，同时具有预览功能。
