Android Camera2 API使用详解

前言

在 Android 开发中，使用相机是非常常见的操作之一。从 Android 5.0 开始，Google 推出了全新的 Camera2 API，相比老的 Camera API，Camera2 API 更加灵活，性能更高，功能更强大，尤其是支持 RAW 图片和 YUV 格式的输出，对于对照片、视频有要求的开发者非常适用。在此，我将为大家详细介绍 Android Camera2 API 的使用方法。

步骤

1. 获取相机管理器

首先，我们需要获取相机管理器的实例，用于管理我们的摄像头设备。相机管理器可以通过 getSystemService() 方法获取。

CameraManager cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);

2. 获取支持的相机列表

获取相机管理器实例之后，我们需要获取当前设备支持的相机列表。我们可以通过 getCameraIdList() 方法来获取相机列表。

String[] cameraIdList = cameraManager.getCameraIdList();

3. 获取相机设备

获取相机列表之后，我们需要从中选择一个相机设备来进行调用。我们可以通过 getCameraCharacteristics() 方法来获取指定相机设备的特性，这里选择了后置摄像头。

String cameraId = null;
CameraCharacteristics characteristics = null;

for (String id : cameraIdList) {
    CameraCharacteristics tempCharacteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(id);
    int cameraOrientation = tempCharacteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);

    if (cameraOrientation == CameraCharacteristics.LENS_FACING_BACK) {
        characteristics = tempCharacteristics;
        cameraId = id;
        break;
    }
}

4. 获取相机输出尺寸

获取相机设备之后，我们需要确定相机输出的尺寸。在 Camera2 API 中，我们可以通过这样的方式获取相机输出尺寸：

StreamConfigurationMap streamConfigurationMap = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);
Size[] outputSizes = streamConfigurationMap.getOutputSizes(ImageFormat.YUV_420_888);

5. 创建预览请求和预览 surface

获取相机输出尺寸之后，我们需要创建一个预览请求和预览 Surface，来将相机的输出流传递给我们的 UI 界面。预览请求可以通过 createCaptureRequest() 方法创建，而预览 Surface 则可以通过 SurfaceHolder 或 SurfaceTexture 从我们的 UI 布局中获取。

SurfaceTexture surfaceTexture = textureView.getSurfaceTexture();
Surface previewSurface = new Surface(surfaceTexture);

CaptureRequest.Builder previewBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
previewBuilder.addTarget(previewSurface);

6. 启动预览

获取预览请求和 Surface 之后，我们需要启动相机预览，通过 setRepeatingRequest() 方法进行设置，这样就可以将相机的预览流显示在我们的 UI 界面上了。

cameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(previewSurface), new CameraCaptureSession.StateCallback() {
    @Override
    public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
        try {
            session.setRepeatingRequest(previewBuilder.build(), null, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {

    }
}, null);

7. 拍照

最后，我们可以通过 createCaptureRequest() 方法来创建一个拍照请求，并通过 CaptureCallback 监听器来获取拍照结果，并将拍摄的照片保存在指定目录。

CaptureRequest.Builder photoBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
photoBuilder.addTarget(photoSurface);

cameraCaptureSession.stopRepeating();
cameraCaptureSession.abortCaptures();

cameraCaptureSession.capture(photoBuilder.build(), null, new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
    @Override
    public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) {
        super.onCaptureCompleted(session, request, result);

        Image image = null;
        try {
            image = mImageReader.acquireLatestImage();
            if (image != null) {
                ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
                byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
                buffer.get(data);

                Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);

                File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/DCIM/Camera", "photo.jpg");
                FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);
                outputStream.write(data);
                outputStream.flush();
                outputStream.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (image != null) {
                image.close();
            }
        }
    }
}, null);

后记

通过上面的步骤，我们就可以很容易地使用 Camera2 API 来实现相机的预览和拍照功能了。当然，这只是一个简单的示例，如果要实现更加丰富的功能，还需要更加深入地学习 Camera2 API 的使用方法。