#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
深入分析相机设备的行为
"""

import cv2
import numpy as np
import time

def analyze_camera_frame(frame, device_index):
    """
    分析相机帧的特征
    """
    print(f"\n=== 设备 {device_index} 帧分析 ===")
    print(f"帧形状: {frame.shape}")
    print(f"数据类型: {frame.dtype}")
    print(f"数据范围: {frame.min()} - {frame.max()}")
    
    # 检查是否是纯色帧（可能是虚拟设备）
    unique_colors = len(np.unique(frame.reshape(-1, frame.shape[-1]), axis=0))
    print(f"唯一颜色数量: {unique_colors}")
    
    # 检查帧的统计信息
    mean_values = np.mean(frame, axis=(0, 1))
    std_values = np.std(frame, axis=(0, 1))
    print(f"各通道均值: {mean_values}")
    print(f"各通道标准差: {std_values}")
    
    # 检查是否是静态帧
    if np.all(std_values < 1.0):
        print("⚠️  这可能是一个静态/虚拟帧（标准差很小）")
    
    # 检查是否是纯黑帧
    if np.all(mean_values < 10):
        print("⚠️  这可能是一个黑色帧")
    
    # 检查帧的变化
    return frame

def test_camera_devices():
    """
    测试多个相机设备并比较帧内容
    """
    print("=== 相机设备详细分析 ===")
    
    devices_to_test = [0, 1]
    frames = {}
    
    for device_index in devices_to_test:
        print(f"\n--- 测试设备 {device_index} ---")
        
        try:
            cap = cv2.VideoCapture(device_index, cv2.CAP_DSHOW)
            
            if cap.isOpened():
                print(f"设备 {device_index}: 成功打开")
                
                # 获取设备属性
                width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
                height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
                fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
                fourcc = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FOURCC))
                
                print(f"分辨率: {width}x{height}")
                print(f"帧率: {fps}")
                print(f"编码: {fourcc}")
                
                # 读取多帧进行分析
                frames_list = []
                for i in range(5):
                    ret, frame = cap.read()
                    if ret and frame is not None:
                        frames_list.append(frame.copy())
                        if i == 0:  # 只分析第一帧
                            frames[device_index] = analyze_camera_frame(frame, device_index)
                    else:
                        print(f"第{i+1}帧读取失败")
                        break
                
                # 检查帧间变化
                if len(frames_list) > 1:
                    diff = cv2.absdiff(frames_list[0], frames_list[-1])
                    total_diff = np.sum(diff)
                    print(f"首末帧差异总和: {total_diff}")
                    
                    if total_diff < 1000:  # 阈值可调整
                        print("⚠️  帧内容几乎没有变化，可能是虚拟设备")
                    else:
                        print("✓ 帧内容有变化，可能是真实相机")
                
            else:
                print(f"设备 {device_index}: 无法打开")
                
            cap.release()
            
        except Exception as e:
            print(f"设备 {device_index} 测试异常: {e}")
    
    # 比较不同设备的帧
    if 0 in frames and 1 in frames:
        print("\n=== 设备间帧比较 ===")
        diff = cv2.absdiff(frames[0], frames[1])
        total_diff = np.sum(diff)
        print(f"设备0和设备1帧差异总和: {total_diff}")
        
        if total_diff < 1000:
            print("⚠️  两个设备的帧几乎相同，设备1可能是设备0的镜像或虚拟设备")
        else:
            print("✓ 两个设备的帧不同，可能是独立的相机")

def check_system_cameras():
    """
    检查系统中可用的相机设备
    """
    print("\n=== 系统相机设备检查 ===")
    
    available_cameras = []
    
    # 测试前10个设备索引
    for i in range(10):
        cap = cv2.VideoCapture(i, cv2.CAP_DSHOW)
        if cap.isOpened():
            ret, _ = cap.read()
            if ret:
                available_cameras.append(i)
                print(f"设备 {i}: 可用")
            else:
                print(f"设备 {i}: 打开但无法读取")
        else:
            print(f"设备 {i}: 不可用")
        cap.release()
        
        # 避免测试太多设备
        if len(available_cameras) >= 3:
            break
    
    print(f"\n发现 {len(available_cameras)} 个可用相机设备: {available_cameras}")
    return available_cameras

if __name__ == "__main__":
    check_system_cameras()
    test_camera_devices()