C#實(shí)現(xiàn)高性能拍照與水印添加功能完整方案

更新時(shí)間：2025年09月24日 10:58:08 作者：almighty27

在工業(yè)檢測(cè)、質(zhì)量追溯等應(yīng)用場(chǎng)景中,經(jīng)常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拍照并添加相關(guān)信息水印,本文將詳細(xì)介紹如何使用C#實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能的拍照和水印添加功能,包含完整的代碼實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化技巧,需要的朋友可以參考下

1. 概述

在工業(yè)檢測(cè)、質(zhì)量追溯等應(yīng)用場(chǎng)景中，經(jīng)常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拍照并添加相關(guān)信息水印。本文將詳細(xì)介紹如何使用C#實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能的拍照和水印添加功能，包含完整的代碼實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化技巧。

2. 功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

本功能主要分為以下幾個(gè)模塊：

相機(jī)控制與分辨率設(shè)置
圖像捕獲與處理
水印信息生成與添加
文件保存與UI更新

3. 核心代碼實(shí)現(xiàn)

3.1 主拍照方法

/// <summary>
/// 拍照并添加水印信息
/// </summary>
/// <returns>保存的圖片路徑，失敗返回空字符串</returns>
private string TakePictures()
{
    Console.WriteLine("開(kāi)始拍照");
    string filePath = string.Empty;
    
    try
    {
        this.Dispatcher.Invoke(() =>
        {
            // 1. 設(shè)置UI背景
            ImgBox.Background = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromRgb(75, 76, 69));
            
            // 2. 設(shè)置相機(jī)分辨率
            if (!SetCameraResolutionWithoutStop(3840, 2160))
            {
                Console.WriteLine("設(shè)置分辨率失敗");
                return;
            }

            // 3. 檢查視頻幀有效性
            if (player?.GetCurrentVideoFrame()?.GetHbitmap() == IntPtr.Zero)
            {
                Console.WriteLine("獲取視頻幀失敗");
                return;
            }

            // 4. 獲取并處理圖像
            using (var hBitmap = new SafeHBitmapHandle(player.GetCurrentVideoFrame().GetHbitmap()))
            {
                BitmapSource bitmapSource = CreateBitmapSourceFromHBitmap(hBitmap);
                if (bitmapSource == null)
                {
                    Console.WriteLine("創(chuàng)建BitmapSource失敗");
                    return;
                }

                // 5. 旋轉(zhuǎn)圖像（如果需要）
                if (ShouldRotateImage())
                {
                    bitmapSource = RotateImage(bitmapSource, 180);
                }

                // 6. 保存圖像
                filePath = GenerateFilePath();
                if (string.IsNullOrEmpty(filePath))
                {
                    Console.WriteLine("生成文件路徑失敗");
                    return;
                }

                SaveImageToFile(bitmapSource, filePath);

                // 7. 添加水印
                AddWatermarkToImage(filePath, currentScanCodeRecord);

                // 8. 更新UI顯示
                UpdateImageDisplay(filePath);
                
                Console.WriteLine($"照片已保存到: {Path.GetFullPath(filePath)}");
                SystemInfo.WriteFile($"照片已保存到: {Path.GetFullPath(filePath)}", "生產(chǎn)日志");
            }
        });
        
        return filePath;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"照片保存出錯(cuò): {ex}");
        SystemInfo.WriteFile($"照片保存出錯(cuò): {ex}", "Error");
        return string.Empty;
    }
}

3.2 安全HBITMAP處理類

// 安全釋放HBITMAP的包裝類
private class SafeHBitmapHandle : IDisposable
{
    private readonly IntPtr _hBitmap;
    private bool _disposed = false;

    public SafeHBitmapHandle(IntPtr hBitmap)
    {
        _hBitmap = hBitmap;
    }

    public static implicit operator IntPtr(SafeHBitmapHandle handle) => handle._hBitmap;

    public void Dispose()
    {
        if (!_disposed && _hBitmap != IntPtr.Zero)
        {
            DeleteObject(_hBitmap);
            _disposed = true;
        }
        GC.SuppressFinalize(this);
    }

    ~SafeHBitmapHandle()
    {
        Dispose();
    }

    [System.Runtime.InteropServices.DllImport("gdi32.dll")]
    private static extern bool DeleteObject(IntPtr hObject);
}

4. 關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)詳解

4.1 相機(jī)分辨率設(shè)置

private bool SetCameraResolutionWithoutStop(int width, int height)
{
    try
    {
        if (player?.VideoSource is not VideoCaptureDevice videoDevice)
            return false;

        var targetResolution = videoDevice.VideoCapabilities?
            .FirstOrDefault(cap => cap.FrameSize.Width == width && cap.FrameSize.Height == height);

        if (targetResolution != null)
        {
            videoDevice.VideoResolution = targetResolution;
            Console.WriteLine($"已設(shè)置分辨率為: {width}x{height}");
            return true;
        }

        Console.WriteLine($"未找到 {width}x{height} 分辨率支持");
        return false;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"設(shè)置分辨率失敗: {ex.Message}");
        return false;
    }
}

技術(shù)要點(diǎn)：

使用VideoCaptureDevice類控制相機(jī)設(shè)備
通過(guò)VideoCapabilities枚舉設(shè)備支持的分辨率
采用異常處理確保程序穩(wěn)定性

4.2 圖像處理與旋轉(zhuǎn)

private BitmapSource RotateImage(BitmapSource source, double angle)
{
    try
    {
        RotateTransform rotateTransform = new RotateTransform(angle);
        return new TransformedBitmap(source, rotateTransform);
    }
    catch
    {
        return source;
    }
}

4.3 文件路徑生成策略

private string GenerateFilePath()
{
    try
    {
        string basePath = ConfigurationManager.AppSettings["PicFileLoad"] ?? string.Empty;
        if (string.IsNullOrEmpty(basePath))
            return string.Empty;

        string dateFolder = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd");
        string codeFolder = string.IsNullOrEmpty(OldCode) ? "null" : OldCode;
        
        string directoryPath = Path.Combine(basePath, "photos", "Input", dateFolder, codeFolder);
        
        if (!Directory.Exists(directoryPath))
            Directory.CreateDirectory(directoryPath);

        return Path.Combine(directoryPath, $"photo_{DateTime.Now:yyyyMMddHHmmss}.jpg");
    }
    catch
    {
        return string.Empty;
    }
}

目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

basePath/
├── photos/
│   ├── Input/
│   │   ├── 2023-11-20/
│   │   │   ├── ProductCode001/
│   │   │   └── ProductCode002/
│   │   └── 2023-11-21/

4.4 高質(zhì)量圖像保存

private void SaveImageToFile(BitmapSource bitmapSource, string filePath)
{
    try
    {
        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
        {
            JpegBitmapEncoder encoder = new JpegBitmapEncoder { QualityLevel = 95 };
            encoder.Frames.Add(BitmapFrame.Create(bitmapSource));
            encoder.Save(fs);
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"保存圖像失敗: {ex.Message}");
        throw;
    }
}

5. 智能水印實(shí)現(xiàn)

5.1 水印添加核心方法

private void AddWatermarkToImage(string imagePath, t_ScanCodeRecord record)
{
    try
    {
        using (var originalImage = Image.FromFile(imagePath))
        using (var watermarkImage = new Bitmap(originalImage.Width, originalImage.Height))
        using (var graphics = Graphics.FromImage(watermarkImage))
        {
            // 設(shè)置高質(zhì)量繪制
            graphics.SmoothingMode = System.Drawing.Drawing2D.SmoothingMode.HighQuality;
            graphics.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.HighQualityBicubic;
            graphics.PixelOffsetMode = System.Drawing.Drawing2D.PixelOffsetMode.HighQuality;

            // 繪制原始圖像
            graphics.DrawImage(originalImage, 0, 0, originalImage.Width, originalImage.Height);

            // 添加水印
            string watermarkText = FormatShippingInfo(record);
            AddTextWatermark(graphics, watermarkText, originalImage.Width, 80);

            // 保存處理后的圖像
            watermarkImage.Save(imagePath, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"添加水印失敗: {ex.Message}");
        throw;
    }
}

5.2 智能文本格式化

public string FormatShippingInfo(t_ScanCodeRecord record)
{
    if (record == null) return string.Empty;

    string[] parts = 
    {
        record.shipping_mark ?? string.Empty,
        record.code ?? string.Empty,
        $"{record.weight}kg",
        $"{record.volume}m3",
        DateTime.Now.ToString("yyyy.MM.dd HH:mm")
    };

    // 計(jì)算顯示長(zhǎng)度（考慮中英文）
    int[] partLengths = parts.Select(GetDisplayLength).ToArray();
    int totalLength = partLengths.Sum();

    // 計(jì)算間隔
    int totalGaps = 126 - totalLength;
    int gapCount = 4;
    int baseGapSize = totalGaps / gapCount;
    int extraSpace = totalGaps % gapCount;

    // 構(gòu)建結(jié)果
    var result = new StringBuilder();
    
    for (int i = 0; i < parts.Length; i++)
    {
        result.Append(parts[i]);
        
        if (i < gapCount)
        {
            int currentGapSize = baseGapSize + (extraSpace > 0 ? 1 : 0);
            result.Append(' ', currentGapSize);
            if (extraSpace > 0) extraSpace--;
        }
    }

    Console.WriteLine($"最終長(zhǎng)度: {GetDisplayLength(result.ToString())}/126");
    return result.ToString();
}

// 計(jì)算字符串顯示長(zhǎng)度（支持中英文混合）
private int GetDisplayLength(string text)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(text)) return 0;
    
    return text.Sum(c => c >= 0x4E00 && c <= 0x9FA5 ? 2 : 1);
}

6. 性能優(yōu)化技巧

資源管理：使用using語(yǔ)句和SafeHBitmapHandle確保資源正確釋放
異常處理：完善的異常處理機(jī)制保證程序穩(wěn)定性
配置化：通過(guò)配置文件管理路徑、旋轉(zhuǎn)設(shè)置等參數(shù)
高質(zhì)量渲染：設(shè)置合適的圖形渲染參數(shù)保證圖像質(zhì)量
日志記錄：詳細(xì)的日志記錄便于問(wèn)題排查

7. 實(shí)際應(yīng)用建議

相機(jī)選型：根據(jù)實(shí)際需求選擇合適分辨率的工業(yè)相機(jī)
存儲(chǔ)規(guī)劃：考慮圖片數(shù)量和大小，合理規(guī)劃存儲(chǔ)空間
性能監(jiān)控：監(jiān)控拍照過(guò)程的耗時(shí)，優(yōu)化瓶頸環(huán)節(jié)
錯(cuò)誤處理：增加重試機(jī)制應(yīng)對(duì)臨時(shí)性故障
內(nèi)存管理：定期清理不必要的資源，防止內(nèi)存泄漏

8. 總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了C#實(shí)現(xiàn)拍照和水印添加功能的完整方案，涵蓋了從相機(jī)控制、圖像處理到文件保存的各個(gè)環(huán)節(jié)。代碼中體現(xiàn)了良好的資源管理、異常處理和性能優(yōu)化實(shí)踐，可以直接應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)、質(zhì)量追溯等實(shí)際場(chǎng)景。

通過(guò)合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)處理，這個(gè)方案能夠穩(wěn)定高效地完成拍照和水印添加任務(wù)，為后續(xù)的圖像分析和數(shù)據(jù)處理提供可靠的基礎(chǔ)。

以上就是C#實(shí)現(xiàn)高性能拍照與水印添加功能完整方案的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C#拍照與水印添加功能的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

您可能感興趣的文章: