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2-OpenCV计算机视觉-视频处理入门


一、用摄像头捕获视频

通常,我们需要用摄像头来捕获直播画面。OpenCV为此提供了一些非常简单的函数接口。下面我们来尝试用摄像头来捕获视频画面(此刻我使用的是笔记本电脑的内置网络摄像头)并将画面转化成灰度图像显示出来。这只是一项非常简单的任务。

如果要捕获视频,首先要做的是创建一个VideoCapture对象,它的参数可以是设备索引或者是视频文件的名称。设备索引就是指设备所对应的设备号,通常你只连接一个摄像头,所以参数只传递0(或-1)就可以。你可以传递参数1来选择你连接的第二个摄像头,以此类推。之后,你需要逐帧捕获并显示。最后,不要忘记关闭捕获。

参考代码

import numpy as np
import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture(0)
while(True):
# Capture frame-by-frameret, frame = cap.read()
# Our operations on the frame come heregray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)
# Display the resulting framecv.imshow('frame',gray)
    if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break# When everything done, release the capturecap.release()
cv.destroyAllWindows()

cap.read()返回一个bool值(True / False)。如果读取帧正确,则它将为True。因此,你可以通过检查此返回值来检查视频的结尾。

有时可能不能成功的初始化摄像头设备。这种情况下上面的代码会报错。你可以使用cap.isOpened(),来检查是否成功初始化了。如果返回值是True,那就没有问题。否则就要使用函数 cap.open()。

你还可以使用cap.get(propld)方法访问此视频的某些功能,其中propId是0到18之间的数字。每个数字表示视频的属性(如果它适用于该视频),完整详细的信息你可以在这里看到:cv::VideoCapture::get().其中一些值可以使用cap.set(propId,value)进行修改。其中参数value是你想要的新值。

例如,我可以通过cap.get(cv.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)和cap.get(cv.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)来分别检查帧宽和高度。它返回给我默认值640x480。但如果我想将其修改为320x240,只需使用ret = cap.set(cv.CAP_PROP_FRAME_WIDTH,32))和ret = cap.set(cv.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,240)后即可改变。

注意:如果收到报错信息,请确保其他使用摄像头的程序在正常工作(如Linux中的Cheese)。



二、播放视频文件

它与从相机捕获视频图像原理相同,只需将设备索引更改为视频文件的名字。同时在显示帧时,请给cv.waitKey()函数传递适当的时间参数。如果它太小,视频将非常快,如果它太高,视频将会很慢(这就是你可以用慢动作显示视频)。在正常情况下,25毫秒就可以了。

参考以下代码:

import numpy as np
import cv2 as cvcap = cv.VideoCapture('vtest.avi')
while(cap.isOpened()):
ret, frame = cap.read()
gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)
cv.imshow('frame',gray)
if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
breakcap.release()
cv.destroyAllWindows()

注意:确保安装了正确版本的ffmpeg或gstreamer。 有时候,使用Video Capture是一个令人头疼的问题,主要原因是错误安装了ffmpeg/gstreamer。




三、保存视频

目前为止我们可以捕获视频,并且逐帧显示并进行处理,现在我们希望保存该视频。对于图片的话是很简单进行保存的,但是对于视频,我们还需要做更多的工作。

这次,我们创建一个VideoWriter对象,我们应该指定输出文件名(例如:output.avi)。然后我们应该指定FourCC代码(下一段中的详细信息)。然后应该传递每秒帧数(fps)和帧大小。最后一个是isColor标志。如果是True,则每一帧是彩色图像,否则每一帧是灰度图像。

FourCC是用于指定视频编解码器的4字节代码。可以在fourcc.org中找到可用代码列表,它取决于平台。以下编解码器对我来说是有用的:

  • 在Fedora中:DIVX,XVID,MJPG,X264,WMV1,WMV2。(XVID更为可取.MJPG会产生高大小的视频.X264提供非常小的视频)

  • 在Windows中:DIVX(更多要测试和添加)

  • 在OSX中:MJPG(.mp4),DIVX(.avi),X264(.mkv)。

在从相机捕获图像之后,在垂直方向上翻转每一帧之后逐帧保存。

参考以下代码:

import numpy as np
import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture(0)
# Define the codec and create VideoWriter object
fourcc = cv.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
out = cv.VideoWriter('output.avi',fourcc, 20.0, (640,480))
while(cap.isOpened()):
ret, frame = cap.read()
if ret==True:
frame = cv.flip(frame,0)
# write the flipped frame
out.write(frame)
cv.imshow('frame',frame)
if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
else:
break
# Release everything if job is finished
cap.release()
out.release()
cv.destroyAllWindows()












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