OpenCV 单目摄像头（python版）

系统管理员 2023-01-10 11:59 134阅读 0赞

## 前言 ##

本文主要介绍在OpenCV用使用单目摄像头，包括：打开单目摄像头、设置摄像头参数、拍照、录制视频。

**环境**：编程语言：Python3        主要依赖库：OpenCV3.x 或 OpenCV4.x

**目录**

1）打开摄像头

2）设置分辨率

3）细节提升

4）摄像头拍照

5）录制视频

--------------------

## 单目摄像头 ##

### 1）打开摄像头 ###

OpenCV有VideoCapture()函数，能用来定义“摄像头”对象，0表示第一个摄像头（一般是电脑内置的摄像头）；如果有两个摄像头，第二个摄像头则对应VideoCapture(1)。

在while循环中使用“摄像头对象”的read()函数一帧一帧地读取摄像头画面数据。

imshow函数是显示摄像头的某帧画面；cv2.waitKey(1)是等待1ms，如果期间检测到了键盘输入q，则退出while循环。

# -*- coding: utf-8 -*-
    import cv2
    
    cap = cv2.VideoCapture(0) # 0表示第一个摄像头
    while(1):
        # get a frame
        ret, frame = cap.read()
        # show a frame
        cv2.imshow("capture", frame)
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

调用release()释放摄像头，调用destroyAllWindows()关闭所有图像窗口。

### 2）设置分辨率 ###

有时需要指定摄像头的分辨率，比如1920\*1080；

cap.set(3,1920) 设置帧的宽度为1920。cap.set(4,1080) 设置帧的长度为1080。

# -*- coding: utf-8 -*-
    import cv2
    
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    #先设置分辨率，宽：1920 长：1080
    cap.set(3,1920)
    cap.set(4,1080)
    while(1):
        # get a frame
        ret, frame = cap.read()
        # show a frame
        cv2.imshow("capture", frame)
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

拓展：当摄像流为 cap，设置参数是cap.set(参数编号，参数)；获取参数值的函数是 cap.get(参数编号)。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>释义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(0)</td> 
   <td>视频文件的当前位置（播放）以毫秒为单位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(1)</td> 
   <td>基于以0开始的被捕获或解码的帧索引</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(2)</td> 
   <td>视频文件的相对位置（播放）：0=电影开始，1=影片的结尾。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(3)</td> 
   <td>在视频流的帧的宽度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(4)</td> 
   <td>在视频流的帧的高度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(5)</td> 
   <td>帧速率</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(6)</td> 
   <td>编解码的4字-字符代码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(7)</td> 
   <td>视频文件中的帧数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(8)</td> 
   <td>返回对象的格式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(9)</td> 
   <td>返回后端特定的值，该值指示当前捕获模式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(10)</td> 
   <td>图像的亮度(仅适用于照相机)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(11)</td> 
   <td>图像的对比度(仅适用于照相机)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(12)</td> 
   <td>图像的饱和度(仅适用于照相机)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(13)</td> 
   <td>色调图像(仅适用于照相机)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(14)</td> 
   <td>图像增益(仅适用于照相机)（Gain在摄影中表示白平衡提升）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(15)</td> 
   <td>曝光(仅适用于照相机)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(16)</td> 
   <td>指示是否应将图像转换为RGB布尔标志</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(17)</td> 
   <td>× 暂时不支持</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cv2.VideoCapture.get(18)</td> 
   <td>立体摄像机的矫正标注（目前只有DC1394 v.2.x后端支持这个功能）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 3）细节提升 ###

其实在ret, frame = cap.read() 代码，能通过ret 的值来判断是否成功读取到摄像头的画面数据，加一个判断逻辑更严谨一些；

成功读取摄像头数据时，ret 值返回True；获取失败时返回False。

# -*- coding: utf-8 -*-
    import cv2
    
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    #先设置分辨率，宽：1920 长：1080
    cap.set(3,1920)
    cap.set(4,1080)
    while(1):
        # get a frame
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            # show a frame
            cv2.imshow("capture", frame)
            if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
                break
        else:
            print("图像数据获取失败！！")
            break
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

### 4）摄像头拍照 ###

拍照 = 保存图片，使用 cv2.imwrite 把当前摄像头的帧 数据写进去，保存为图片的形式；如果s键按下，则进行图片保存；

# -*- coding: utf-8 -*-
    import cv2
    
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    #先设置分辨率，宽：1920 长：1080
    cap.set(3,1920)
    cap.set(4,1080)
    # 图像计数 从1开始
    img_count = 1
    
    while(1):
        # get a frame
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            # show a frame
            cv2.imshow("capture", frame)
            # 等待按键事件发生 等待1ms
            key = cv2.waitKey(1)
            if key == ord('q'):
                # 如果按键为q 代表quit 退出程序
                print("程序正常退出..")
                break
            elif key == ord('s'):
                ## 如果s键按下，则进行图片保存
                # 写入图片 并命名图片为 图片序号.png
                cv2.imwrite("{}.png".format(img_count), frame)
                print("保存图片，名字为  {}.png".format(img_count))
                # 图片编号计数自增1
                img_count += 1
    
        else:
            print("图像数据获取失败！！")
            break
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

### 5）录制视频 ###

保存图片使用的是cv2.imwrite()，要保存视频，需要创建一个VideoWriter对象，需要传入四个参数。

*  输出的文件名，如’output.avi’
 *  编码方式FourCC码
 *  帧率FPS
 *  要保存的分辨率大小

# -*- coding: utf-8 -*-
    import cv2
    
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    # 定义编码方式并创建VideoWriter对象
    fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')
    outfile = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, 25., (640, 480))
    
    while(cap.isOpened()):
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            outfile.write(frame)  # 写入文件
            cv2.imshow('frame', frame)
            if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
                break
        else:
            break

使用cv2.VideoCapture()创建视频对象，然后在循环中一帧一阵显示图像。

参考：[https://www.programcreek.com/python/example/85663/cv2.VideoCapture][https_www.programcreek.com_python_example_85663_cv2.VideoCapture]

[https://appdividend.com/2020/06/26/python-cv2-videocapture-how-to-load-video-in-python/][https_appdividend.com_2020_06_26_python-cv2-videocapture-how-to-load-video-in-python]

[https_www.programcreek.com_python_example_85663_cv2.VideoCapture]: https://www.programcreek.com/python/example/85663/cv2.VideoCapture
[https_appdividend.com_2020_06_26_python-cv2-videocapture-how-to-load-video-in-python]: https://appdividend.com/2020/06/26/python-cv2-videocapture-how-to-load-video-in-python/