将 Opencv Mat 转换为 .net BitMap 时出现内存泄漏答案

【问题标题】：Memory Leak while converting Opencv Mat to .net BitMap将 Opencv Mat 转换为 .net BitMap 时出现内存泄漏
【发布时间】：2023-04-09 10:47:01
【问题描述】：

要将Mat 转换为BitMap，我使用了here 的以下代码

System::Drawing::Bitmap^ MatToBitmap(const cv::Mat& img) 
{
    PixelFormat fmt(PixelFormat::Format24bppRgb);
    Bitmap ^bmpimg = gcnew Bitmap(img.cols, img.rows, fmt); //unfortunately making this variable global didn't help
    BitmapData ^data = bmpimg->LockBits(System::Drawing::Rectangle(0, 0, img.cols, img.rows), ImageLockMode::WriteOnly, fmt);
    byte *dstData = reinterpret_cast<byte*>(data->Scan0.ToPointer());
    unsigned char *srcData = img.data;
    for (int row = 0; row < data->Height; ++row)
        memcpy(reinterpret_cast<void*>(&dstData[row*data->Stride]), reinterpret_cast<void*>(&srcData[row*img.step]), img.cols*img.channels());
    bmpimg->UnlockBits(data);
    return bmpimg;
}

首先我从网络摄像头（Opencv）中抓取图像，然后将Mat 传递给上述方法，然后在winform（C++/Cli）中显示BitMap。
我为视频中的每一帧调用上述方法。发生这种情况时，我注意到内存消耗呈指数增长（在 Visual Studio 的诊断工具中）
在几秒钟内我得到 OutOfMemoryException（当内存使用量超过 2 GB 时，只有 250mb 就足够了）

上述方法执行完毕后如何释放所有资源
有人可以指出这个问题吗？
谢谢

更新：我不得不释放/删除Bitmap，一旦我释放Bitmap，内存使用量保持不变（大约177mb）但不会显示图像。所有方法都是从用户定义的线程调用的，所以我必须使用委托然后调用 UI 组件（PictureBox 来显示图片）。以下是完整代码

private: delegate Void SetPicDelegate(System::Drawing::Image ^pic);
         SetPicDelegate^ spd;
         System::Threading::Thread ^user_Thread;

private: Void Main()
{
    user_Thread= gcnew System::Threading::Thread(gcnew ThreadStart(this, &MainClass::run));
    user_Thread->Start();
}

private: void run()
{
  while(true)
  { 
    cv::Mat img; //opencv variable to hold image
    ///code to grab image from webcam using opencv
    Bitmap ^bmpimg;
    spd = gcnew SetPicDelegate(this, &MainClass::DisplayPic);    
    bmpimg = MatToBitmap(img);
    this->pictureBox1->Invoke(spd, bmpimg);
    delete bmpimg; 
    //above line helps control of memory usage, but image will not be displayed
   //perhaps it will be displayed and immediately removed!
  }
}

private: Void DisplayPic(System::Drawing::Image ^pic)
{
    try { this->pictureBox1->Image = pic; }catch (...) {}
}

run 方法需要进行一些修改，以保留当前位图直到下一个到达？

【问题讨论】：

我怀疑它在这个函数的调用者中，在你处理完这个函数返回的Bitmap之后，它被处理掉了吗？
@kennyzx，感谢您的回复。你是对的！我不得不释放Bitmap，我以为.net 会自动处理它。我更新了问题，你能回答吗？
这条线 this->pictureBox1->Invoke(d, bmpimg); 是不是应该是 this->pictureBox1->Invoke(spd, bmpimg); ？
没错！现在编辑..这个问题的任何解决方法？
是的，your have a good idea。

标签： .net winforms visual-c++ memory-management memory-leaks

【解决方案1】：

Bitmap 需要显式释放，因为它不仅使用托管资源，还使用 非托管 资源。在这里我引用a great answer，它很好地解释了为什么如果你不调用Dispose() 方法，GC 不会帮助你。

Bitmap 类不可避免地是您必须停止忽略 IDisposable 存在的类。它是一个围绕 GDI+ 对象的小型包装类。 GDI+ 是非托管代码。位图占用非托管内存。当位图很大时，很多。

.NET 垃圾收集器确保使用终结器线程释放非托管系统资源。问题是，只有当您创建足够数量的托管对象来触发垃圾回收时，它才会生效。这不适用于 Bitmap 类，您可以在垃圾收集堆的第 0 代填满之前创建数千个。在到达那里之前，您将用完非托管内存。

需要管理您使用的位图的生命周期。不再使用 Dispose() 方法时调用它。

在这种特殊情况下，图片在 PictureBox 中仍在使用时不能被释放。您可以使用technique 将旧图像与新图像“交换”，然后处置旧图像。没关系，因为 PictureBox 不再使用旧图像。

【讨论】：