ios - 如何使用 swift 构建准确的 iPhone 频闪灯

Question

我正在尝试构建视频频闪检查应用程序来为耳鼻喉科内窥镜上的光源供电。 https://youtu.be/mJedwz_r2Pc展示了传统频闪仪系统的功能示例。它以低于患者基频 0.5 赫兹的频率闪烁，以产生慢动作效果，使临床医生能够看到声带和粘膜波的运动。为此，我需要以大约 120 到 250 赫兹的频率进行频闪。

我已经使用带有计数器的打印函数来验证我的频率。当我注释掉将功能连接到手电筒的代码时，我得到了准确的频率。当我取消注释 torch 代码时，我失去了准确性。我不明白为什么手电筒功能会减慢闪光灯的速度。任何见解或帮助将不胜感激。

class StrobeLights {
  var counter: Int = 0
  var timer: Timer
  var isStrobing: Bool
  var isLightOn: Bool
  var frequency: Double
  var start = DispatchTime.now()
  var end = DispatchTime.now()
  var active: Bool





  init (){
    self.counter = 0
    self.timer = Timer()
    self.isStrobing = false
    self.isLightOn = false
    self.frequency = 200
    self.active = false
  }

  // Start Strobe process
  func toggleStrobe () {
    if isLightOn == true {
      self.isLightOn = false
      self.timer.invalidate()
      print("Turning timer off")
      self.end = DispatchTime.now()
      let nanoTime = end.uptimeNanoseconds - start.uptimeNanoseconds
      let timeInterval = Double(nanoTime) / 1_000_000_000
      print("I counted this high \(counter) in this many seconds \(timeInterval) ")
      //toggleTorch(on: false)
      counter = 0
      incrementCounter()
    } else {
      self.isLightOn = true
      // change made by removing frequecy --> 10
      self.timer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 1/frequency, target: self, selector: #selector(incrementCounter), userInfo: nil, repeats: true)
      print("Turning timer on")
      self.start = DispatchTime.now()
      //toggleTorch(on: true)
    }
  }



  // Increase counter by one

  @objc func incrementCounter () {
    self.toggleTorch(on: false)
    self.counter += 1
    //print("\(self.counter)")
    self.toggleTorch(on: true)
  }
  // Turns light on or off
  @objc func toggleTorch(on: Bool ) {
    guard let device = AVCaptureDevice.default(for: AVMediaType.video) else { return }
    if device.hasTorch {
      if device.isTorchAvailable {
          do {
            try device.lockForConfiguration()

            if on == true {
              do {
              try device.setTorchModeOn(level: 0.5)

              } catch { print("Could not set torch level") }
              device.torchMode = .on

            } else {
              device.torchMode = .off

            }
            device.unlockForConfiguration()
          } catch {
            print("Torch could not be used")
          }
      } else {
          print( "torch unavailable")
      }
    } else {
      print("torch unavailable")
    }
  }
}

Answer 1

以下是我会尝试的一些事情:

• 获取 AVCaptureDevice 并在每次您想要切换手电筒时锁定其配置肯定是在浪费时间。获取设备一次，将其放入 ivar 中并锁定其配置一次，而不是每次调用 toggleTorch(on:) 时。

• AVFoundation is at least somewhat multithread-capable ，因此您可以将对 setTorchModeOn 的调用异步分派(dispatch)到非主队列。我不知道这是否安全，但值得一试。

• 使用 DispatchSourceTimer 而不是 NSTimer，使用 .strict 选项和最小的 leeway。系统会更加努力准时给您打电话。

另一方面，如果这些没有帮助，我也不会感到惊讶。我认为 iPhone 手电筒不适合用作 120 Hz 频闪灯。

您可能还记得最近关于 iOS 在一些使用旧电池的 iPhone 上限制 CPU 速度的困惑。 iOS 之所以这样做，是因为否则突然爆发的事件可能会消耗大量电量，导调用池无法跟上，系统会突然关闭。因此我们可以猜测，在打开手电筒之前，iOS 会检查电池电量和最近的电量消耗，并可能关闭或减慢系统的某些部分(软件和硬件)以为手电筒“腾出空间”。

此外，来自 isTorchAvailable 文档:

The torch may become unavailable if, for example, the device overheats and needs to cool off.

因此我们也可以猜测，iOS 在打开手电筒之前会检查硬件温度。

这些检查和操作需要一些时间来执行；可能是几毫秒。因此，有了这些知识，iOS 无法以 120 Hz 或更高的频率闪烁手电筒也就不足为奇了。

还有一个问题是， torch 是否可以在物理上快速循环。当用作常亮手电筒时，它不需要特别快地打开或关闭。当用作相机闪光灯时，它由一个电容器供电，该电容器需要一定时间才能充电，然后会释放出爆发力。