Electron调用外接摄像头并拍照上传实现详解
作者：转转技术团队
背景
基于Electron实现的pc端智能验机应用，近期迭代了一个新的功能，需求是通过电脑外接摄像头对手机屏幕进行拍照，拍照后需将照片上传至服务端进行屏幕信息比对，确定被检测屏幕是否为原厂屏。
需求分析
根据上面的需求，分析大概要以下几个步骤。
- 先实现将摄像头的画面实时展示在页面视频采集区域中；
- 将摄像头中的视频画面采集一帧成图片并回显；
- 将生成的图片上传至CDN拿到图片链接；
- 将图片链接上传到后端接口 做处理；
确定了需要以上四个步骤后，接下来一步一步实现。
实现
视频采集
由于 Electron 内置了 Chromium 浏览器，该浏览器对各项前端标准都支持得非常好，所以基于 Electron 开发应用不会遇到浏览器兼容性问题。几乎可以在 Electron 中使用所有 HTML5、CSS3 、ES6 标准中定义的 API。
所以基于WebRTC提供的API即可获取到摄像头的视频流。
MediaDevices.getUserMedia()
代码如下：
methods: {
getUserMedia() {
/* 可同时开启video(摄像头)和audio(麦克风) 这里只请求摄像头，所以只设置video为true */
navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true })
.then(function(stream) {
/* 使用这个 stream 传递到成功回调中 */
this.success(stream)
})
.catch(function(err) {
/* 处理 error 信息 */
this.error(error)
});
}
}
MediaDevices.getUserMedia() 会提示用户给予使用媒体输入的许可，媒体输入会产生一个MediaStream，里面包含了请求的媒体类型的轨道。此流可以包含一个视频轨道（来自硬件或者虚拟视频源，比如相机、视频采集设备和屏幕共享服务等等）、一个音频轨道（同样来自硬件或虚拟音频源，比如麦克风、A/D 转换器等等），也可能是其它轨道类型。
它返回一个 Promise 对象，成功后会resolve回调一个 MediaStream 对象。若找不到满足请求参数的媒体类型，promise会reject回调一个NotFoundError。
现在已经成功获取到视频流，接下来就是将视频流回显到页面。 这里使用video标签完成，代码如下：
<template>
<div class="video-page">
<div class="video-content">
<video ref="video" class="video-item"></video>
</div>
</div>
</template>
export default {
methods: {
getUserMedia() {
/* 可同时开启video(摄像头)和audio(麦克风) 这里只请求摄像头，所以只设置video为true */
navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true })
.then(function(stream) {
/* 使用这个 stream 传递到成功回调中 */
this.success(stream)
})
.catch(function(err) {
/* 处理 error 信息 */
this.error(error)
});
},
success(stream) {
console.log('成功', stream);
/* 将stream 分配给video标签 */
this.$refs.video.srcObject = stream;
this.$refs.video.play();
}
}
}
这时，摄像头中的画面就可以显示在页面video标签内，如下图。
为了用户体验，在进入页面之前添加了判断摄像头是否已经接入并可用的逻辑，避免用户的摄像头未接入或者启动，造成应用不可用的错觉。
使用MediaDevices.enumerateDevices()来获取可用媒体输入和输出设备的列表，例如摄像头、麦克风、耳机等。
navigator.mediaDevices.enumerateDevices().then(devicesList => {
console.log('------devicesList', deviceList)
})
得到的设备列表数据格式如下：
kind类型有三种，分别是audioinput、audiooutput和videoinput。分别代表音视频的输入和输出。可在列表中查找目标媒体是否已经接入且可用。
若有选择切换设备需求，可根据kind类型进行媒体设备分类，选择目标deviceId，传入navigator.mediaDevices.getUserMedia，完成来源切换。
navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: { deviceId: xxxx } })
拍照生成图片
拍照其实就是截取视频中的某一帧，这里使用canvas来实现截取。getContext() 方法可返回一个对象，该对象提供了用于在画布上绘图的方法和属性。其中drawImage()方法用来向画布上绘制图像、画布或视频。
<template>
<div class="video-page">
<div class="video-content">
<video ref="video" class="video-item" v-if="showVideo"></video>
<canvas ref="canvas" v-else width="500" height="346"></canvas>
<div class="video-buttons">
<div @click="capture" class="button-item capture">拍照</div>
<div @click="submit" class="button-item submit"}">提交</div>
</div>
</div>
</template>
export default {
data: {
showVideo: true, // 是否展示摄像头画面
},
methods: {
/* 拍照按钮点击 */
capture() {
this.showVideo = false
var context = this.$refs.canvas.getContext('2d');
/* 要跟video的宽高一致 */
context.drawImage(this.$refs.video, 0, 0, 1000, 692, 0, 0, 500, 346);
}
}
}
拍照的图片回显至canvas标签。
上传图片至CDN
上个步骤已经完成了拍照，接下来就需要将图片上传至CDN，拿到图片链接。 这里有两种方式可以实现获取图片数据。
1. 使用HTMLCanvasElement.toBlob()
HTMLCanvasElement.toBlob() 方法生成 Blob 对象，用以展示 canvas 上的图片。因为直接可以拿到图片文件，所以无需再使用方法2中的函数来转化base64，直接可以获取到图片文件用来上传。
语法
toBlob(callback, type, quality)
参数
callback：回调函数，参数为Blob对象（目标图片文件）。
type：图片格式，默认为image/png 可选。
quality：0-1的数字，表示图片质量，可选。
点击提交按钮按钮时，先获取图片文件，为上传做准备。
methods: {
/* 提交按钮点击 */
submit() {
const base64Url = this.$refs.canvas.toBlob(blob => {
console.log('===blob', blob)
const data = new FormData()
data.append('file', blob)
request.post('https://XXXXX/upload', data)
}, "image/jpeg", 0.95)
}
}
console的结果如下图：
2. 使用HTMLCanvasElement.toDataURL()
HTMLCanvasElement.toDataURL()方法返回一个包含图片展示的Data URL。
Data URL，即前缀为 data: 协议的 URL，其允许内容创建者向文档中嵌入小文件。
语法
canvas.toDataURL(type, encoderOptions);
参数
type 图片格式，默认为image/png。
encoderOptions 0到1之间的值，用来选定图片质量，默认值是0.92，超出范围会使用默认值。
返回值
base64组成的图片源数据，上传前需转为图片文件。这里封装了一个convertBase64UrlToImgFile函数用来转换。代码如下：
<template>
<div class="video-page">
<div class="video-content">
<video ref="video" class="video-item" v-if="showVideo"></video>
<canvas ref="canvas" v-else width="500" height="346"></canvas>
<div class="video-buttons">
<div @click="capture" class="button-item capture">拍照</div>
<div @click="submit" class="button-item submit">提交</div>
</div>
</div>
</template>
export default {
data: {
/* 是否展示摄像头画面 */
showVideo: true,
},
methods: {
/* 将base64转为图片文件 */
convertBase64UrlToImgFile(urlData, fileType) {
const imgData = urlData.split('base64,').splice(-1)[0]
/* 解码使用 base-64 编码的字符串 转换为byte */
const bytes = window.atob(imgData)
/* 处理异常,将ASCII码小于0的转换为大于0 */
const ab = new ArrayBuffer(bytes.length)
const ia = new Int8Array(ab)
for (let i = 0; i < bytes.length; i++) {
ia[i] = bytes.charCodeAt(i)
}
/* 转换成文件，可以添加文件的type，lastModifiedDate属性 */
const blob = new Blob([ab], { type: fileType })
blob.lastModifiedDate = new Date()
return blob
},
/* 提交按钮点击 */
async submit() {
const base64Url = this.$refs.canvas.toDataURL()
const imgFile = this.convertBase64UrlToImgFile(base64Url, 'image/jpg')
console.log('====imgFile', imgFile)
const data = new FormData()
data.append('file', imgFile)
/* 上传 */
request.post('https://XXXXX/upload', data)
},
}
}
convertBase64UrlToImgFile可用于在使用canvas外的场景进行base64转换图片文件。和HTMLCanvasElement.toBlob()方法得到的结果一致。
以上两种方法都可以完成图片上传，最终拿到CDN图片链接后可传给后端进行处理。获取屏幕信息。
总结
通过以上四个步骤就完成了Electron应用中通过外接摄像头拍照并上传的功能。这里基本用不到Electron的能力，和在web端的实现方式并无区别，Electron在这里起到的作用就是获取摄像头媒体流不需要获取用户权限。
Electron是基于Chromium和Node.js实现的，这就使前端开发者可以使用JavaScript、HTML和CSS轻松构建跨平台的桌面应用。Electron可以使用几乎所有的Web前端生态领域及Node.js生态领域的组件和技术方案。
后续会介绍Electron在智能验机应用中的实践方案，更多关于Electron调用摄像头拍照上传的资料请关注脚本之家其它相关文章！