相机取图后转成视觉库的图像

用相机厂家自己的 SDK 取图时（而不是用视觉库自带的采集接口），回调里拿到的只是一块像素数据，Halcon、VisionPro 这些视觉库不能直接用，需要转换成它们的图像类型。

不管哪家相机，2D 图像的关键信息都是这几个：

• 像素数据：byte[] 或 IntPtr；
• 宽、高；
• 像素格式：Mono8（8 位灰度）、BGR8、BayerRG8 等；
• 行填充：每行末尾有没有补齐的字节（有的 SDK 叫 PaddingX）。

大华相机

大华 SDK 回调里的图像数据：

public interface IGrabbedRawData
{
    byte[] Image { get; }        // 像素数据
    IntPtr Raw { get; }
    int ImageSize { get; }
    int Width { get; }           // 宽
    int Height { get; }          // 高
    long BlockID { get; }
    long TimeStamp { get; }
    uint ImagePaddingX { get; }  // 行填充
    uint ImagePaddingY { get; }
    GvspPixelFormatType PixelFmt { get; } // 像素格式
    IChunkData ChunkData { get; }

    IGrabbedRawData Clone();
    void Show(IntPtr pWnd);
    Bitmap ToBitmap(bool color);
}

我把需要的信息放进自己的类里，和具体相机解耦，然后再转 HImage：

public enum PixelFormatType { Mono8, BGR8 }

public class ImageData
{
    public int Width { get; set; }
    public int Height { get; set; }
    public byte[] Raw { get; set; }
    public PixelFormatType PixelFmt { get; set; }
    public long TimeStamp { get; set; }

    public unsafe HImage ToHImage()
    {
        var image = new HImage();
        fixed (byte* p = Raw)
        {
            switch (PixelFmt)
            {
                case PixelFormatType.Mono8:
                    image.GenImage1("byte", Width, Height, new IntPtr(p));
                    break;
                case PixelFormatType.BGR8:
                    image.GenImageInterleaved(new IntPtr(p), "bgr", Width, Height, 0, "byte",
                                              Width, Height, 0, 0, -1, 0);
                    break;
                default:
                    throw new NotSupportedException($"未支持的像素格式：{PixelFmt}");
            }
        }
        return image;
    }
}

原代码有个隐患：原文在 fixed 块里取到指针，出了 fixed 块之后才调用 GenImage1。fixed 只在块内固定数组，出了块之后 GC 随时可能把数组挪走，指针就指向了错误的内存。平时很难复现，偶尔会出现花图甚至崩溃。用指针的代码必须放在 fixed 块里面，像上面这样。

GenImage1 和 GenImageInterleaved 会把数据复制一份，所以返回后 Raw 被回收也没关系。

原文只写了大华 Mono8，彩色分支是补充的；GenImageInterleaved 各参数的含义建议对照 Halcon 帮助里的 gen_image_interleaved 再确认一遍。

不用复制的情况

如果 SDK 直接给了 IntPtr（非托管内存），就不需要 fixed：

image.GenImage1("byte", width, height, frame.Raw);

但要注意 SDK 的缓冲区什么时候被回收：很多 SDK 的回调返回后，这块内存就会被下一帧覆盖，所以必须在回调里完成转换（GenImage1 是复制，没问题），而不能把指针存起来以后再用。

延伸

• 行填充：有的相机为了对齐，每行末尾会补几个字节，这时每行实际字节数 ≠ 宽度。直接 GenImage1 图像会变斜。要么在相机参数里关掉填充，要么先逐行拷成紧凑的数组，做法和 Bitmap 的 Stride 一样，见 Halcon 在 C# 里的数据类型转换。
• Bayer 格式：彩色相机输出 BayerRG8 之类的原始格式时，每个像素只有一种颜色，要先用 GenImage1 生成单通道图，再用 Halcon 的 cfa_to_rgb 转成彩色。也可以在相机参数里直接设成 BGR8 输出，让相机去插值，代价是数据量变成 3 倍。
• 转 VisionPro：灰度图用 CogImage8Grey，可以从 Bitmap 构造（new CogImage8Grey(bitmap)），也可以用 CogImage8Root 的 Initialize(width, height, pixelMemory, stride, disposable) 包装已有的内存，免去一次复制。
• 海康相机：MVS SDK 回调里给的是 IntPtr pData 和 MV_FRAME_OUT_INFO_EX（里面有 nWidth、nHeight、enPixelType），转换方式和上面一样。
• 取图线程：SDK 的回调在相机的线程里执行，回调里只做转换和入队，处理放到别的线程，否则处理慢了会丢帧。显示时更新界面要 Invoke。