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使用ROS控制海康威视网络摄像头（二）
|ROSROS机器人|
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控制摄像头看海康威视的SDK即可，基本流程图如下，适用于多种功能：

其中注册设备现在用的是新函数NET_DVR_Login_V40，注册成功后，返回的用户 ID 作为功
能操作的唯一标识。

还有个重要函数NET_DVR_GetLastError()，返回最后操作的错误码，有网络通信、rtsp、解码错误。

控制摄像头用的是NET_DVR_SetDVRConfig函数，用到的参数有用户ID，设备配置命令(宏)等等；相对地，有函数NET_DVR_GetDVRConfig，可以获得PTZ状态，详见SDK。

最后还有个很关键的参数，就是两个函数中用到的位置结构体：

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struct{
  WORD     wAction;  //操作类型，仅在设置时有效。1-定位PTZ参数，2-定位P参数，3-定位T参数，4-定位Z参数，5-定位PT参数
  WORD     wPanPos;	 	//P参数（水平参数）
  WORD     wTiltPos;  	//T参数（垂直参数）
  WORD     wZoomPos;	//Z参数（变倍参数）
}NET_DVR_PTZPOS, *LPNET_DVR_PTZPOS;

本结构体中的wAction参数是设置时的操作类型，因此获取时该参数无效。实际显示的PTZ值是获取到的十六进制值的十分之一，如获取的水平参数P的值是0x1750，实际显示的P值为175度；获取到的垂直参数T的值是0x0789，实际显示的T值为78.9度；获取到的变倍参数Z的值是0x1100，实际显示的Z值为110倍。

下面是一个范例，摄像头向左右、上下转一定角度、焦距放大3倍，然后不断检测当前的定位和焦距，按Ctrl+C可以退出：

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#include <ros/ros.h>
#include <signal.h>
#include <camera/camera.h>
#include "HCNetSDK.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;
bool EXIT = false;

//转换函数
unsigned long HexToDecMa(unsigned long wHex)
{
    return (wHex / 4096) * 1000 + ((wHex % 4096) / 256) * 100 + ((wHex % 256) / 16) * 10 + (wHex % 16);
}

void CALLBACK g_ExceptionCallBack(DWORD dwType, LONG lUserID, LONG lHandle, void *pUser)
{
    switch(dwType)
    {
    case EXCEPTION_RECONNECT: //预览时重连
        ROS_INFO("----------reconnecting--------");
        break;
    default:
        break;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"hikvision_camera");
    ros::NodeHandle nh;
    // 初始化
    NET_DVR_Init();
    //设置连接时间与重连时间
    NET_DVR_SetConnectTime(10000, 1);
    NET_DVR_SetReconnect(10000, true);
    // 初始化设备参数
    LONG lUserID;
    NET_DVR_USER_LOGIN_INFO struLoginInfo = {0};
    struLoginInfo.bUseAsynLogin = 0; //同步登录方式
    strcpy(struLoginInfo.sDeviceAddress, "192.168.73.64"); //设备IP地址
    struLoginInfo.wPort = 8000; //设备服务端口
    strcpy(struLoginInfo.sUserName, "admin"); //设备登录用户名
    strcpy(struLoginInfo.sPassword, "admin1234"); //设备登录密码
    //设备信息, 输出参数
    NET_DVR_DEVICEINFO_V40 struDeviceInfoV40 = {0};
    // 注册设备
    lUserID = NET_DVR_Login_V40(&struLoginInfo, &struDeviceInfoV40);
    if (lUserID < 0)
    {
        printf("Login error, %d\n", NET_DVR_GetLastError());
        NET_DVR_Cleanup();
        return -1;
    }
    //设置异常消息回调函数
    NET_DVR_SetExceptionCallBack_V30(0, NULL,g_ExceptionCallBack, NULL);

    if (!NET_DVR_SetCapturePictureMode(BMP_MODE))
    {
        cout << "Set Capture Picture Mode error!" << endl;
        cout << "The error code is " << NET_DVR_GetLastError() << endl;
    }
    //读取PTZ
    NET_DVR_PTZPOS m_ptzPosCurrent,m_ptzPos;
    m_ptzPosCurrent.wAction = 1;
    DWORD dwtmp=0;

    m_ptzPos.wAction = 1;
    m_ptzPos.wPanPos = 0x0750;
    m_ptzPos.wTiltPos = 0x0550;
    m_ptzPos.wZoomPos = 0x0010;
    //设置PTZ参数
    if (!NET_DVR_SetDVRConfig(lUserID, NET_DVR_SET_PTZPOS, 1, &m_ptzPos, sizeof(NET_DVR_PTZPOS)))
    {
        ROS_INFO("Set device config error:%d",NET_DVR_GetLastError());
        return -1;
    }
    while (!EXIT)
    {
        //获取当前PTZ状态
        if(!NET_DVR_GetDVRConfig(lUserID, NET_DVR_GET_PTZPOS, 1, &m_ptzPosCurrent, sizeof(NET_DVR_PTZPOS), &dwtmp))
        {
            ROS_INFO("Get PTZ failed:%d",NET_DVR_GetLastError());
            break;
        }
        //打印PTZ
        int m_iPara1 = HexToDecMa(m_ptzPosCurrent.wPanPos);
        int m_iPara2 = HexToDecMa(m_ptzPosCurrent.wTiltPos);
        int m_iPara3 = HexToDecMa(m_ptzPosCurrent.wZoomPos);

        cout << "action: "<<m_ptzPosCurrent.wAction<<endl;	  //一直是1
        cout << "P: " << m_iPara1 / 10 + 1 << endl;
        cout << "T: " << m_iPara2 / 10 + 1<< endl;
        cout << "Z: " << m_iPara3 / 10 << endl;
    }
    return 0;
}

结果运行后发现只有焦距设置和检测成功，两个方向的角度一直是0，反复检查都未发现问题，最后咨询海康威视的技术支持，发现设备竟然不支持这个功能。只好先记录下来，以防以后使用。

串转网的控制协议

另一种控制摄像头的方式是使用串口，基于Pelco-D协议，从程序向串口发命令进行控制。方便的是，厂家在摄像头内部实现了一个串口转网口的Pelco-D协议，我们不必考虑这个协议了，它使用的是UDP方式，向摄像机的10006端口发7个字节的十六进制数据，摄像头会反馈7个字节十六进制数据，从中可获得摄像头水平和垂直坐标，另外也可进行转动控制。

但这种方法归根到底是使用了串口，所以我们要开发的是一个“像”串口调试助手的程序，而不是“像”UDP调试助手的程序。程序不是要监听摄像头的1006端口，而是用UDP连接它之后，发数据（以十六进制形式，很重要），等待反馈后进行解析。

PELCO-D协议格式:
数据格式:8位数据、1位停止位，无效验位。波特率：2400-9600b/S

命令格式:
字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7
同步字节 地址码 指令码1 指令码2 数据码1 数据码2 校验码

  1. 该协议中所有数值都为十六进制数.
  2. 同步字节始终为0xFF.
  3. 地址码为摄像机的逻辑地址号，地址范围：01H–FFH　　
  4. 校验码 = MOD[（字节2 + 字节3 + 字节4 + 字节5 + 字节6）/100H]

绝对坐标协议:
查询水平坐标: 向端口发送： FF 01 00 51 00 00 52
坐标反馈: FF 01 00 59 XX YY 校验码， 例如：FF 01 00 59 23 E4 61

问题

  • 海康sdk库调用NET_DVR_CaptureJPEGPicture函数出现错误码107

这个错误码是预览组件加载失败，如果HCNetSDKCom目录以及libhcnetsdk.so、libhpr.so、libHCCore文件和可执行文件在同一级目录下，则使用同级目录下的库文件。如果不在同一级目录下，则需要将以上文件的目录加载到动态库搜索路径中：在环境变量里添加export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/XXX:/XXX/HCNetSDKCom

  • NET_DVR_GetLastError错误码4

通道号错误。打开网页设置通道，然后再运行程序

  • NET_DVR_GetLastError错误码9

从设备接收数据失败，原因很简单，就是网络状况不好

  • NET_DVR_GetLastError错误码47

含义是：用户不存在。注册的用户 ID 已注销或不可用。同一个程序，控制摄像头转动，在我的电脑能用，换到工控机上报次错误。重新注册用户仍然报错。结果发现链接的库目录没有HCNetSDKCom时，报错107；有它的时候，报错47. 更奇怪的是，随便填用户名和密码时，不会报登录错误，此时获得的userID仍是0，正常来说，如果登录信息有错，userID应该为负。

查来查去，不明白为什么工控机与我的电脑有何不同。最后把以下文件夹和文件都和可执行文件放到一起，在CMakeList里链接相应地址，其中CMakeList链接的库文件是 libHCCore.so, libhpr.so, libPlayCtrl.so, libhcnetsdk.so ， 这种情况下不设置环境变量也行

  • 调用NET_DVR_PTZControlWithSpeed_Other出现错误码107

使用函数NET_DVR_PTZControlWithSpeed_Other控制摄像头时，报错误码107，对应信息是要求预览组件，但是这个函数是不用预览的，最后重启摄像头又正常了．

  • 摄像头对焦失败

结果造成Tag识别失败，还会影响数据。有时画面甚至一直模糊，无法自动对焦成功。在摄像头旋转和放缩中都会出现这种情况。

  • 光线问题造成数据获取不准确

光线暗时，对较小的Tag识别不够准，可以使用SDK中的曝光

参考：
海康sdk库调用NET_DVR_CaptureJPEGPicture函数出现错误码107
海康SDK预览组件加载失败

摄像头