C# 对于使用BitmapSource连续更新相机图像的情况，如何避免显式调用GC.Collect（）_C#_Wpf_Mvvm_Garbage Collection_Bitmapsource

C# 对于使用BitmapSource连续更新相机图像的情况，如何避免显式调用GC.Collect（）

c# wpf mvvm

C# 对于使用BitmapSource连续更新相机图像的情况，如何避免显式调用GC.Collect（）,c#,wpf,mvvm,garbage-collection,bitmapsource,C#,Wpf,Mvvm,Garbage Collection,Bitmapsource,我需要在我的UI中包含一个摄像头图像。下面给出了我为视图和视图模型提出的解决方案。在ViewModel中，我使用的是一个BitmapSource，它保存相机图像，并在相机发出新帧信号时不断更新。为此BitmapSource我绑定了视图这段代码在很大程度上是有效的。然而，我有一个问题，应用程序周期性地消耗大量内存。当视频尚未启动时，消耗量约为245MB。但是当视频开始时，它会在4秒内迅速攀升到1GB，这时垃圾收集器启动并将该值降低到245MB。此时，视频将短暂停顿（我怀疑是由于CPU税）。这种情

我需要在我的UI中包含一个摄像头图像。下面给出了我为

视图

和

视图模型

提出的解决方案。在

ViewModel

中，我使用的是一个

BitmapSource

，它保存相机图像，并在相机发出新帧信号时不断更新。为此

BitmapSource

我绑定了

视图

这段代码在很大程度上是有效的。然而，我有一个问题，应用程序周期性地消耗大量内存。当视频尚未启动时，消耗量约为245MB。但是当视频开始时，它会在4秒内迅速攀升到1GB，这时

垃圾收集器启动并将该值降低到245MB。此时，视频将短暂停顿（我怀疑是由于CPU税）。这种情况会定期发生，大约每4秒钟发生一次。有时，当GC
在4秒后没有启动时，内存使用量甚至可能达到2GB，并导致内存不足异常
我找到的解决方法是，每次更新帧时显式调用GC
。请参见两行注释。执行此操作时，视频启动后，内存将继续悬停在~245MB
但是，这会导致CPU使用率从~20%显著增加到~35%
我不太了解GC
是如何工作的，但我怀疑，GC启动得这么晚的原因是更新BitmapSource
的线程忙于更新视频（以25FPS的速度运行），因此没有时间运行GC
，除非它明确要求这样做
所以我的问题是：这种行为的原因是什么？有没有更好的方法来实现，我正在尝试做什么，同时避免显式调用GC

我曾尝试用using
-语句将其包装在中，但BitmapSource
没有实现IDisponsable
，据我所知using
不是为这种情况创建的，而是为您访问外部/非托管资源时创建的
代码如下：
CameraImageView：
<Image Source="{Binding CameraImageSource}"/>

public class CameraImageViewModel : ViewModelBase
{
    private ICamera camera;
    private UMat currentImage;

    public BitmapSource CameraImageSource
    {
        get { return cameraImageSource; }
        set
        {
            cameraImageSource = value;
            RaisePropertyChanged("CameraImageSource");
        }
    }
    private BitmapSource cameraImageSource;

    public CameraImageViewModel(ICamera camera)
    {
        this.camera = camera;
        camera.EventFrame += new EventHandler(UpdateCameraImage);
    }

    private void UpdateCameraImage(object s, EventArgs e)
    {
        camera.GetMatImage(out currentImage);
        // commenting from here on downward, will also remove the described memory usage, but then we do not have an image anymore
        BitmapSource tmpBitmap = ImageProcessing.UMatToBitmapSource(currentImage);
        tmpBitmap.Freeze();
        DispatcherHelper.CheckBeginInvokeOnUI(() => CameraImageSource = tmpBitmap);
        //GC.Collect(); // without these lines I have the memory issue
        //GC.WaitForPendingFinalizers();
    }
}

    public static BitmapSource UMatToBitmapSource(UMat image)
    {
        using (System.Drawing.Bitmap source = image.Bitmap)
        {
            return Convert(source);
        }
    }

    /*
     * REF for implementation of 'Convert': http://stackoverflow.com/questions/30727343/fast-converting-bitmap-to-bitmapsource-wpf/30729291#30729291
     */
    public static BitmapSource Convert(System.Drawing.Bitmap bitmap)
    {
        var bitmapData = bitmap.LockBits(
            new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height),
            System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);

        var bitmapSource = BitmapSource.Create(
            bitmapData.Width, bitmapData.Height, 96, 96, PixelFormats.Gray8, null,
            bitmapData.Scan0, bitmapData.Stride * bitmapData.Height, bitmapData.Stride);

        bitmap.UnlockBits(bitmapData);
        return bitmapSource;
    }

图像处理。UMatToBitmapSource：
<Image Source="{Binding CameraImageSource}"/>

public class CameraImageViewModel : ViewModelBase
{
    private ICamera camera;
    private UMat currentImage;

    public BitmapSource CameraImageSource
    {
        get { return cameraImageSource; }
        set
        {
            cameraImageSource = value;
            RaisePropertyChanged("CameraImageSource");
        }
    }
    private BitmapSource cameraImageSource;

    public CameraImageViewModel(ICamera camera)
    {
        this.camera = camera;
        camera.EventFrame += new EventHandler(UpdateCameraImage);
    }

    private void UpdateCameraImage(object s, EventArgs e)
    {
        camera.GetMatImage(out currentImage);
        // commenting from here on downward, will also remove the described memory usage, but then we do not have an image anymore
        BitmapSource tmpBitmap = ImageProcessing.UMatToBitmapSource(currentImage);
        tmpBitmap.Freeze();
        DispatcherHelper.CheckBeginInvokeOnUI(() => CameraImageSource = tmpBitmap);
        //GC.Collect(); // without these lines I have the memory issue
        //GC.WaitForPendingFinalizers();
    }
}

    public static BitmapSource UMatToBitmapSource(UMat image)
    {
        using (System.Drawing.Bitmap source = image.Bitmap)
        {
            return Convert(source);
        }
    }

    /*
     * REF for implementation of 'Convert': http://stackoverflow.com/questions/30727343/fast-converting-bitmap-to-bitmapsource-wpf/30729291#30729291
     */
    public static BitmapSource Convert(System.Drawing.Bitmap bitmap)
    {
        var bitmapData = bitmap.LockBits(
            new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height),
            System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);

        var bitmapSource = BitmapSource.Create(
            bitmapData.Width, bitmapData.Height, 96, 96, PixelFormats.Gray8, null,
            bitmapData.Scan0, bitmapData.Stride * bitmapData.Height, bitmapData.Stride);

        bitmap.UnlockBits(bitmapData);
        return bitmapSource;
    }

将创建新的BitmapSource
每UpdateCamerage
替换为使用单个WriteableBitmap
，您只需创建一次并经常更新。这样可以避免在内存中创建映像的副本
此代码假定ImageWidth
和ImageHeight
不随时间变化，并且是预先知道的。如果情况并非如此，则必须在尺寸更改时动态重新创建图像
将cameraImageSource替换为：
private cameraImageSource = new WriteableBitmap(
        ImageWidth,
        ImageHeight,
        96,
        96,
        PixelFormats.Gray8,
        null);


将您的UpdateCameraImage
更改为：
private void UpdateCameraImage(object s, EventArgs e)
{
    camera.GetMatImage(out currentImage);
    System.Drawing.Bitmap bitmap = currentImage.Bitmap;

    var bitmapData = bitmap.LockBits(
        new System.Drawing.Rectangle(0, 0, ImageWidth, ImageHeight),
        System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);


    cameraImageSource.CopyPixels(new Int32Rect(0, 0, ImageWidth, 
        ImageHeight), bitmapData.Scan0, bitmapData.Stride * bitmapData.Height, bitmapData.Stride);

    bitmap.UnlockBits(bitmapData);
}


也可能不需要在UMat
上调用currentImage.Bitmap
。我不知道您正在使用的EmguCV
库，但UMat还有其他属性，如Ptr
，可以直接传递到CopyPixels
，如果它工作正常，如果内存超过x mb，而不是每帧，您可以每x ms运行一次GC。谢谢您的回答。你介意写一个简短的例子吗？我已经看到了writeablebitmap
here（），但我不太明白如何使用我的代码，因为我使用的是BitmapSource
（？）。