树莓派4B学习笔记(9)—— OpenCV视频基本操作

一、代码示例

1、摄像头显示彩色视图

显示摄像头采集到的彩色视频,并实现按下键盘上的q退出的功能。代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)
while (cap.isOpened()):
	ret,frame = cap.read()
	if ret == True:
		frame1 = cv2.flip(frame,0)   # 垂直翻转
		cv2.imshow('color',frame1)   # 显示彩色视图
		if cv2.waitKey(1)&0xFF == ord('q'):
			break
	else:
		break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

2、同时显示彩色图像和灰度图像!

# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')  # 使用MJPG编码器
out = cv2.VideoWriter('output.avi',fourcc,20.0,(480,360))
while (cap.isOpened()):
	ret,frame = cap.read()
	frame1 = cv2.flip(frame,0) 
	if ret == True:
		gray = cv2.cvtColor(frame1,cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 从帧图像 frame1 中截取灰度图并赋值给 gray
		#out.write(frame)#保存彩色视图
		cv2.imshow('color',frame1)#显示彩色视图
		cv2.imshow('gray',gray)#显示彩色视图
		if cv2.waitKey(1)&0xFF == ord('q'):
			break
	else:
		break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

二、VideoCapture 类基础知识

在opencv中关于视频的读操作是通过VideoCapture类来完成的;关于视频的写操作是通过VideoWriter类来实现的。

1、 创建 VideoCapture 对象

cap = cv2.VideoCapture(0) 

【功能】创建一个VideoCapture类的实例,如果传入对应的参数,可以直接打开视频文件或者要调用的摄像头。

【参数】打开的视频捕获设备id ,如果只有一个摄像头可以填0,表示打开默认的摄像头。或者可以填入需要打开的视频文件名(路径),如cap = cv2.VideoCapture("../testi.mp4")

2、判断摄像头是否打开

cap.isOpened()

【功能】判断视频读取或者摄像头调用是否成功,成功则返回true。

3、释放摄像头或视频文件

cap.release() 

【功能】关闭视频文件或者摄像头,并释放对象。 在操作完成之后需要释放, 否则其他程序无法再次获取摄像头或者视频文件。

4、读取一帧数据

ret, frame = cap.read() 

【功能】用于捕获、解码和返回下一个视频帧,这是一个最方便的函数。假如没有视频帧被捕获(相机没有连接或者视频文件中没有更多的帧)将返回false。

5、获取、 修改视频参数

一个视频有很多属性,比如:帧率、总帧数、尺寸、格式等,VideoCapture的get方法可以获取这些属性。

ret = cap.get(propId) #获取视频对应 ID 的参数
ret = cap.set(propId,value) #修改视频对应 ID 的参数

对应的名称及含义如下表所示:

propID值 名称 含义
0 CV_CAP_PROP_POS_MSEC 视频文件的当前位置(毫秒)
1 CV_CAP_PROP_POS_FRAMES 接下来要解码/捕获的帧的基于0的索引
2 CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO 视频文件的相对位置:0-视频的开始,1-视频的结束。
3 Width of the frames in the video stream 视频流中帧的宽度
4 CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT 视频流中帧的高度
5 CV_CAP_PROP_FPS 帧率
6 CV_CAP_PROP_FOURCC 编解码器的4个字符的代码
7 CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT 视频文件中的帧数
8 CV_CAP_PROP_FORMAT 由retrieve()返回的Mat对象的格式
9 CV_CAP_PROP_MODE 特定于后端的值,指示当前的捕获模式
10 CV_CAP_PROP_BRIGHTNESS 图像的亮度(仅适用于相机)
11 CV_CAP_PROP_CONTRAST 图像的对比度(仅适用于相机)
12 CV_CAP_PROP_SATURATION 图像饱和度(仅适用于相机)
13 CV_CAP_PROP_HUE Hue 图片(仅适用于相机)
14 CV_CAP_PROP_GAIN 图像增益(仅适用于相机)
15 CV_CAP_PROP_EXPOSURE 曝光(仅适用于相机)
16 CV_CAP_PROP_CONVERT_RGB 布尔标志,指示是否应将图像转换为RGB
17 CV_CAP_PROP_WHITE_BALANCE 目前不支持
18 CV_CAP_PROP_RECTIFICATION 立体摄像机的整流标志(注意:当前仅受DC1394 v 2.x后端支持)

三、VideoWriter类基础知识

1、获取编码器

fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')

【功能】输入四个字符代码即可得到对应的视频编码器。

视频编码器:指能够对数字视频进行压缩存储和解压缩的程序或设备。目前场景的编码器有H.26X系列(目前最流行的是H.264和H.265),MPEG系列(目前最流行的是MPEG-4第十部分,即H.264),XVID(旧称为DIVX)是一个开放源代码的MPEG-4视频编解码器。

fourcc意为四字符代码(Four-Character Codes),顾名思义,该编码由四个字符组成,下面是VideoWriter_fourcc对象一些常用的参数,注意:字符顺序不能弄混。

# 该参数是YUV编码类型,文件名后缀为.avi
cv2.VideoWriter_fourcc('I', '4', '2', '0')
# 该参数是MPEG-1编码类型,文件名后缀为.avi
cv2.VideoWriter_fourcc('P', 'I', 'M', 'I')
# 该参数是MPEG-4编码类型,文件名后缀为.avi
cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D')
# 该参数是Ogg Vorbis,文件名后缀为.ogv
cv2.VideoWriter_fourcc('T', 'H', 'E', 'O')
# 该参数是Flash视频,文件名后缀为.flv
cv2.VideoWriter_fourcc('F', 'L', 'V', '1')

2、保存视频

out = cv2.VideoWriter('output.avi',fourcc,20.0,(640,480))

用 OpenCV 保存视频非常简单,通过调用它的 VideoWriter 这个类就好了。

【形式】VideoWriter(filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor])
【参数】
filename:要保存的文件的路径
fourcc:指定编码器
fps:要保存的视频的帧率
frameSize:要保存的文件的画面尺寸
isColor:指示是黑白画面还是彩色的画面

四、其他基本函数

1、图像翻转

frame1 = cv2.flip(frame,0) 

【参数】0:垂直反转; 1:水平翻转; -1:水平垂直翻转

2、截取灰度图像

gray = cv2.cvtColor(frame1,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

【功能】从帧图像 frame 中截取灰度图并赋值给 gray
【参数】
参数1:需要转换的图片
参数2:转换成何种格式
cv2.COLOR_BGR2RGB 将BGR格式转换成RGB格式
cv2.COLOR_BGR2GRAY 将BGR格式转换成灰度图片

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