OpenCV-Python Tutorials - 2. 2. 视频入门

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OpenCV-Python Tutorials(4.0.0)

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目标:

  • 学习读取、显示和保存视频
  • 用摄像头捕获并显示视频
  • 学会使用函数:cv.VideoCapture(), cv.VideoWriter()

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(我使用的是电脑的内置摄像头)并将画面转化成灰度图像显示,这项操作很简单。
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,当只连接一个摄像头,参数只需传递0(或-1) 。你可以传递参数1来选择你连接的第二个摄像头等等。接下来,你需要逐帧捕获并显示并不要忘记关闭捕获。

参考一下代码:

import numpy as np
import cv2 as cv

cap = cv.VideoCapture(0)

while(True):
# Capture frame-by-frame
ret, frame = cap.read()

# Our operations on the frame come here
gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)

# Display the resulting frame
cv.imshow('frame',gray)
if cv.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break

# When everything done, release the capture
cap.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,你可以通过值来确定视频的结尾。
如果初始化摄像头失败,上面的代码会报错。你可以使用cap.isOpened()来检查是否初始化。如果返回值是True,说明初始化成功,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,参数propId代表0到18之间的数字。每个数字表示视频的一个属性,详细的信息参见: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)cap.get(cv.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)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)ret = cap.set(cv.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,240)

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)。

播放视频文件

与从相机捕获视频原理相同,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。在正常情况下,25毫秒就可以了。

参考代码:

import numpy as np
import cv2 as cv

cap = 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'):
break

cap.release()
cv.destroyAllWindows()

注意:确保已安装正确版本的ffmpeg或gstreamer。 若使用Video Capture遇到麻烦,可能原因是错误安装了ffmpeg/gstreamer。

保存视频

目前为止我们可以捕获视频,并逐帧显示,现在我们希望保存该视频。保存图片很简单,但是对于视频, 相对繁琐很多。
首先创建一个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代码并传递每秒帧数(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)。

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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