在Linux下海康威视SDK编译为python库的教程

背景：公司需要在python的环境中对接有线和无线的海康威视摄像头，方便进行二次开发。我尝试过用rtsp + opencv 对接，由于opencv内部有集成rtsp协议，所以只需要数行代码就可播放，但是这种方法两个缺点：1.会出现h264解码的报错 2.网络不稳定的时候，无线摄像头很容易断流，一旦断流python程序无法自启。接着，我用ffmpeg的命令行去对接rtsp，不断截图，成功解决了问题1，但是断流的问题无法解决，另外由于是命令行，我无法对采集回来的图像直接处理和异常判断，降低了程序的整体性能和可靠性。最后实在没办法，我转战海康威视SDK，做二次开发，最终实现的效果是 实时获取视频 + 断开重连。

比较：

方法	协议	延迟	难易度	缺点
opencv对接rtsp	rtsp	2-3秒	低	解码报错，断流无法自启
ffmpeg对接rtsp	rtsp	2-3秒	低	断流无法自启,读写图片文件时会出现阻塞
海康威视SDK	onvif	无	中	依赖官方SDK

基础环境：

1.Ubuntu-18.10-desktop-amd64

2.海康SDK Linux x64

3.Python3.7

1 准备环境

1.1 下载海康威视SDK，linux x64版

1.2 下载opencv 3.4.6，解压^2

安装依赖：

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install python-dev python-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev

可能出现 E: Unable to locate package libjasper-dev 报错，可以不安装这个文件，或者用以下指令解决^3：

sudo add-apt-repository "deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main"
sudo apt update
sudo apt install libjasper1 libjasper-dev

开始对opencv进行编译，进入文件夹cd opencv-3.4.6，创建build文件夹mkdir build，进入build文件夹cd build，cmake编译（这里我没有使用opencv_contrib-3.4.6）：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

编译过程中，可能会卡在IPPICV: Download: ippicv_2019_lnx_intel64_general_20180723.tgz，需要手动下载压缩包并更改文件加载路径[^4]，下载压缩包：

链接：https://pan.baidu.com/s/1-LtCE0ZjOkME1nnlTtT48A
提取码：v7b5

修改文件vim /home/opencv-3.4.6/3rdparty/ippicv/ippicv.cmake

将这行代码：

"https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv_3rdparty/${IPPICV_COMMIT}ippicv/"

更换为ippicv_2019_lnx_intel64_general_20180723.tgz所在路径：

"file:~/home/"

最后，make install：

sudo make
sudo make install

1.3 安装code::blocks

sudo add-apt-repository ppa:damien-moore/codeblocks-stable
sudo apt update
sudo apt install codeblocks build-essential

1.4 安装swig

sudo apt-get install swig

1.5 下载opencv-swig，解压

1.6 安装python3-dev

执行sudo apt-get install python3-dev,会在/usr/include/python3.7产生一个Python.h的文件，否则编译会出现python.h:no such file or diectory报错

1.7 安装boost

sudo apt-get install mpi-default-dev -y
sudo apt-get install libicu-dev -y
sudo apt-get install libbz2-dev -y

下载对应版本,解压tar -zxvf boost_1_70_0.tar.gz，进入目录cd boost_1_70_0 ，执行以下命令安装：

./bootstrap.sh
sudo ./b2
sudo ./b2 install

2 处理接口文件

2.1 下载接口文件

下载文件HKIPcamera.cpp，HKIPcamera.h，HKIPcamera.i，也可以去这篇博客复制保存，下载链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/13ghbtxsyrbqbkPb0SkxVKQ
提取码：w236

2.2 cpp用swig转py

将三个接口文件放入 opencv-swig/lib 中，cd 进入该文件目录，用以下指令生成HKIPcamera.cxx和HKIPcamera.py文件，其中opencv-3.4.6的路径要替换成自己的：

swig -I/home/quake/opencv-3.4.6/modules/core/include/ -python -c++ HKIPcamera.i

生成结果如图：

2.3 添加环境变量

编辑文件sudo vim /etc/ld.so.conf，在末尾追加SDK路径（注意：如果在最后调试运行的时候提示opencv相关的so文件找不到，也可以把opencv/bulid/lib路径追加到该文本中）：

/home/quake/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/lib
/home/quake/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/lib/HCNetSDKCom

生效执行sudo ldconfig

编辑文件sudo vim /etc/profile，在末尾追加：

export LD_LIBRARY_PATH=SLD_LIBRARY_PATH:/home/quake/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64:/home/quake/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/lib

生效执行source /etc/profile

3 编译文件

3.1 工程环境

1 打开安装好的code::blocks，file > new > project > 新建shared library工程：

2 确定，Next ，选择c++编译：

3 输入工程名称和工程路径：

4 右键工程 > Add files，将生成好的HKIPcamera.cpp，HKIPcamera.h和HKIPcamera_wrap.cxx添加到工程中：

5 右键工程 >Build option > Compiler settings > Other compiler options 添加 -fPIC

6 选择 Linker settings，添加所有的Opencv链接库文件（opencv-3.4.6 > build > lib），添加海康SDK中

CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/lib

以及CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/lib/HCNetSDKCom下的所有so文件：

7 search directories > Compiler中添加头文件索引：

/usr/local/include/

/usr/local/include/opencv/

/usr/local/include/opencv2/

/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/incCn

/CH-HCNetSDKV6.0.2.35_build20190411_Linux64/QtDemo/includeCn

/usr/include/python3.7

8 search directories > Linker中添加/usr/local/lib

9 OK保存，在Settings > Complier settings > Link settings >Linker libraries 添加 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.a，右边Other linker options添加-lpthread

注意，Linux 32位下需要更改为：/usr/lib/i386-linux-gnu/libpthread.a

3.2 编译

右键工程rebuild，然后在工程目录下找到HKIPcamera/bin/Release或者/Debug中的libHKIPcamera.so

4 调试运行

拷贝以下代码，新建test.py文件：

#test.py
#coding=utf-8
import HKIPcamera
import time
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import cv2

# 海康摄像头
def HKI_base64(ip, name, pw):
    HKIPcamera.init(ip, name, pw)
    # HKIPcamera.getfram()
    while 1:
        frame = HKIPcamera.getframe()
        img = np.array(frame)
        # cv2.imshow('Camera', img)
        img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
        cv2.imshow('Camera', img)
        cv2.waitKey(1)
        # time.sleep(0.1)
    HKIPcamera.release()

if __name__ == '__main__':
    HKI_base64('192.168.123.128','admin','VZEXGX')

将libHKIPcamera.so改名为_HKIPcamera.so，将HKIPcamera.py，test.py，_HKIPcamera.so放在同一个文件夹中：

打开终端，输入 python3 test.py，出现登陆成功，以及摄像头窗口，则成功。

注意：可能会出现 登陆失败的情况，确保2.3的环境配置正确，在每次执行 python3 test.py 之前执行 source /etc/profile，我也不知道为什么要这么做可以，但是如果用V5.2.7.4_build20170606_Linux64就不存在这个问题，详情可以参考这篇博客的评论区。

5 总结

这次的教程是基于Ubuntu 18 x64编译的，但是我在Ubuntu 16 x86上也尝试过编译，过程几乎一模一样，只有个别细节需要修改，大家可以自行根据报错调整。另外我在debina 9 x86上也编译过，所有的过程和环境都是一样，编译成功后，运行test.py，会出现段错误的报错，我没有找到解决方案，但是如果我把Ubuntu x86编译好的文件直接复制是可以使用的。

其实本次编译的最终目的是，把SDK移植到树莓派上，当时只考虑到树莓派是 debian x32 的，编译完成才知道树莓派3B+ 是armv7的指令架构，和x86的架构完全不一样。海康的SDK是无法用在arm上的，另外如果执行 ldd -r libhcnetsdk.so 也会报不是有效文件的错误，所以花了这么久的时间，到最后也没有结果，这里告诉大家，避免浪费时间。

由于编译环境的不同，可能编译好的dll和so文件不能直接移植，不过还是放出来给大家参考一下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1sSWst8yb1bKmEElpS4zQfA
提取码：kbma

6 参考文献

[^4]:opencv 解决ippicv下载问题，离线:ippicv_2019_lnx_intel64_general_20180723.tgz
[^5]:ubuntu下安装boost
[^6]: linux下Python调用海康SDK实时显示网络摄像头
[^7]: ubuntu系统opencv3.4.3安装