Question

我一直在研究WPF，该WPF可以解码用户持有的网络摄像头的QR码。该应用程序运行良好，可以在我的开发机上正常运行（Core i7 3770 CPU，NVidia Quadro K4200 GPU上最多可使用23％CPU和4％GPU），但是当我在计算机上安装并运行它时，它将在（一个Intel NUC NUC7CJYH）该应用程序的CPU使用率> 94％，导致该计算机上的使用率达到100％。

当前，该应用程序扫描了用户的QR码两次-第一个是员工的QR码，第二个是他们从事的项目编号的QR码。该应用程序使用ZXing.Net解码QR码，并使用AForge.Net访问网络摄像头。

我已经运行了VS Profiler，这是结果的屏幕截图： VS Profiler Output

根据VS Profiler的结果，有4个方法调用占用了最多的CPU时间，大概我应该专注于：

videoSource_NewFrame：这将获取VideoCaptureDevice（AForge.Video.DirectShow类的一部分）中呈现的每个帧，并将其显示在名为imgSource的Image控件中。这占用了大约10.56％的CPU总时间（3745ms）

void videoSource_NewFrame(object sender, NewFrameEventArgs eventArgs)
{
    try
    {
        BitmapImage bi;
        using (var bitmap = (Bitmap)eventArgs.Frame.Clone())
        {
            bi = new BitmapImage();
            bi.BeginInit();
            MemoryStream ms = new MemoryStream();
            bitmap.Save(ms, ImageFormat.Bmp);
            ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            bi.StreamSource = ms;
            bi.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;
            bi.EndInit();
        }
        bi.Freeze();
        Dispatcher.BeginInvoke(new ThreadStart(delegate { imgSource.Source = bi; }));
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show("Error with attaching video frame.\n " + ex.Message);
        MessageBox.Show("An error occurred. \nPlease contact the Systems Development team for assistance.", "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
        return;
    }

}

timer_Tick：此方法是DispatcherTimer Tick EventHandler，并且以1秒的间隔被调用。这用于在lblTime控件中显示当前时间，它使用约9.56％的CPU时间（3389毫秒）

private void timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    currentTime = new DateTime();
    ts = new TimeSpan(DateTime.Now.Hour, DateTime.Now.Minute, DateTime.Now.Second);
    currentTime = currentTime.Date + ts;

    lblTime.Content = $"{currentTime.ToString("HH:mm")}"; 
}

qrTimer_Tick：另一个DispatcherTimer Tick事件处理程序。该方法每3秒调用一次，并在每个间隔开始扫描QR码。它正在使用〜5.52％（1959ms）

try
{
    MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();
    var encoder = new System.Windows.Media.Imaging.BmpBitmapEncoder();
    encoder.Frames.Add(System.Windows.Media.Imaging.BitmapFrame.Create(imgSource.Source as System.Windows.Media.Imaging.BitmapSource));
    encoder.Save(memoryStream);
    memoryStream.Flush();

    capturedImage = (Bitmap)System.Drawing.Image.FromStream(memoryStream);

    BarcodeReader reader = new BarcodeReader();

    reader.AutoRotate = true;
    reader.TryInverted = true;
    reader.Options = new DecodingOptions { TryHarder = true };

    if (capturedImage != null)
        result = reader.Decode(capturedImage);

    if (result != null)
    {
        if (isStep1 == true)
        {
            QRScanUserID();                        
        }
        else if (isStep1 == false & isStep2 == true)
        {
            QRScanProjectID();                        
        }
    }                

}
catch (Exception)
{                
    MessageBox.Show("An error occurred. \nPlease contact the Systems Development team for assistance.", "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
    return;
}

对ZXing.Net的Decode方法的外部调用。这占用了CPU总时间（1895ms）的5.34％

我不确定如何优化代码。我已经看过为两个DispatcherTimer中的每个设置DispactherPriority，但是在测试中这对应用程序的CPU使用率没有影响，并且会干扰每个DispatcherTimer的间隔。我还尝试将我在qrTimer_Tick方法中配置的3个BarcodeReader选项更改为false，这带来了大约1％的改进。但是，我认为这可以忽略不计，因为它取决于多种因素，例如用户将QR码放置在相机前面的速度以及qrTimer_Tick是否已经触发。

我缺少什么吗？难道仅仅是该应用程序正在运行它的NUC机器上压倒一切？

编辑在遵循kennyzx和lerthe61的建议之后，我设法使NUC NUC7CJYH上的应用程序的CPU使用率高峰降低至〜58％。最大的好处是删除了DispatcherTimer对象，该对象每秒调用一次timer_Tick事件处理程序。进行此更改后不久运行VS Profiler，显示我的开发机上的CPU峰值使用率为18％，这是在启动应用程序后必须自行运行的不久之后。

在lerthe61输入之后，我然后看了我对MemoryStream和Bitmap对象的使用。 videoSource_NewFrame方法现在如下所示：

void videoSource_NewFrame(object sender, NewFrameEventArgs eventArgs)
        {
            try
            {
                BitmapImage bi;

                capturedImage = (Bitmap)eventArgs.Frame.Clone();
                bi = new BitmapImage();
                bi.BeginInit();
                ms = new MemoryStream();
                capturedImage.Save(ms, ImageFormat.Bmp);
                ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                bi.StreamSource = ms;
                bi.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;
                bi.EndInit();
                bi.Freeze();
                Dispatcher.BeginInvoke(new ThreadStart(delegate { imgSource.Source = bi; }));
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("Error with attaching video frame.\n " + ex.Message);
                MessageBox.Show("An error occurred. \nPlease contact the Systems Development team for assistance.", "Error", MessageBoxButton.OK, MessageBoxImage.Error);
                return;
            }

        }

我现在在qrTimer_Tick方法中使用了锁定功能，以锁定来自网络摄像头的当前捕获图像：

if (capturedImage != null)
{
   lock (_qrTimerLock)
   {
      result = reader.Decode(capturedImage);
   }
}

尽管我使用了锁，但该应用程序偶尔会抛出错误“对象在其他地方当前正在使用”。在删除timer_Tick之前，我的代码重构对应用程序的CPU使用效率影响不大，因此我可以保持原样，但是效率显然较低。

Answer 1

我决定决定删除每秒运行的DispatcherTimer，剩下第二个DispatcherTimer对象，该对象每3秒运行一次。仅使用此修复程序，应用程序的性能就会令人满意。

感谢大家的帮助！

WPF QR解码应用程序的优化，该应用程序在Intel NUC NUC7CJYH上使用约100％的CPU使用率

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