OpenCV开发笔记（五）：OpenCV读取与操作摄像头

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目录

前言

Demo演示

OpenCV读取摄像头

OpenCV设置属性

Demo函数源码

拓展：视频属性

工程模板：对应版本号v1.3.0

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OpenCV开发专栏

《OpenCV开发笔记（〇）：使用mingw530_32编译openCV3.4.1源码，搭建Qt5.9.3的openCV开发环境》

《OpenCV开发笔记（一）：OpenCV介绍、编译》

《OpenCV开发笔记（二）：cvui交互界面》

《OpenCV开发笔记（三）：OpenCV图像的概念和基本操作》

《OpenCV开发笔记（四）：OpenCV图片和视频数据的读取与存储》

《OpenCV开发笔记（五）：OpenCV读取与操作摄像头》

《OpenCV开发笔记（六）：OpenCV基础数据结构、颜色转换函数和颜色空间》

《OpenCV开发笔记（七）：OpenCV基础图形绘制》

《OpenCV开发笔记（八）：OpenCV常用操作之计时、缩放、旋转、镜像》

《OpenCV开发笔记（九）：OpenCV区域图像（ROI）和整体、局部图像混合》

《OpenCV开发笔记（十）：OpenCV图像颜色通道分离和图像颜色多通道混合》

持续补充中…

 

    OpenCV开发笔记（五）：OpenCV读取与操作摄像头

前言

       OpenCV读取摄像头。

 

Demo演示

• 1/2调整亮度
• 3/4调整对比度
• 5/6调整饱和度
• 7/8调整色调
• 9/0调整增益
• -/=调整曝光度

 

OpenCV读取摄像头

       OpenCV可以读取摄像头的图像，主要是流媒体，读取的类是cv::VideoCapture，输入参数为摄像头参数：

• 当使用USB摄像头时，输入0,1,2…等对应参数
• 当使用网络摄像头时，直接输入url地址。

OpenCV设置属性

       使用cv::VieoCapture时，先生成一个实例，然后设置属性，此时有一点要注意，当读取的图片原本只有400*300时，设置高宽800*600是无效的（即超过输入的尺寸设置是无效的），然后不断使用>>读取，读取就显示。

cv::VideoCapture capture; 
if(!capture.open(0))
{
    qDebug() << __FILE__ << __LINE__  << "Failed to open camera: 0";
}else{
    qDebug() << __FILE__ << __LINE__  << "Succeed to open camera: 0";
}
while(true)
{
    cv::Mat mat;
    capture >> mat;
    int keyValue = cv::waitKey(1)
}

       同时经过测试发现，此次打开的是上次的设置结果，所以可以判断opencv实际是直接操作了设备的相关属性，所以调整的属性需要摄像头设备支持（USB摄像头），并不是单纯的认为拿到图片后opencv自己对图像进行处理。

 

Demo函数源码

void OpenCVManager::testCamera()
{
    cv::VideoCapture capture;
    // 插入USB摄像头默认为0
    if(!capture.open(0))
    {
        qDebug() << __FILE__ << __LINE__  << "Failed to open camera: 0";
    }else{
        qDebug() << __FILE__ << __LINE__  << "Succeed to open camera: 0";
    }
    capture.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH , 800);
    capture.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 480);
    // 初始亮度为0，范围为-50 ~ 50，范围区间100
    double brightness = 0;
    double contrast = 0;
    double saturation = 0;
    double hue = 0;
    double gain = 0;
    double exposure = 0;
    brightness  = capture.get(cv::CAP_PROP_BRIGHTNESS);
    contrast    = capture.get(cv::CAP_PROP_CONTRAST);
    saturation  = capture.get(cv::CAP_PROP_SATURATION);
    hue         = capture.get(cv::CAP_PROP_HUE);
    gain        = capture.get(cv::CAP_PROP_GAIN);
    exposure    = capture.get(cv::CAP_PROP_EXPOSURE);
    qDebug() << "=========================";
    qDebug() << "初始亮度:" << brightness;
    qDebug() << "初始对比度:" << contrast;
    qDebug() << "初始饱和度:" << saturation;
    qDebug() << "初始色调:" << hue ;
    qDebug() << "初始增益:" << gain;
    qDebug() << "初始曝光度:" << exposure;
    qDebug() << "=========================";
    while(true)
    {
        cv::Mat mat;
        capture >> mat;
        if(!mat.empty())
        {
            cv::putText(mat, QString("brightness: %1").arg(brightness).toStdString(),
                     cvPoint(0, 30), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("  contrast: %1").arg(contrast  ).toStdString(),
                    cvPoint(0, 60), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("saturation: %1").arg(saturation).toStdString(),
                    cvPoint(0, 90), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("       hue: %1").arg(hue       ).toStdString(),
                    cvPoint(0, 120), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("      gain: %1").arg(gain      ).toStdString(),
                    cvPoint(0, 150), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("  exposure: %1").arg(exposure  ).toStdString(),
                    cvPoint(0, 180), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::putText(mat, QString("press ESC out").toStdString(),
                    cvPoint(0, 210), cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.0, cv::Scalar(255));
            cv::imshow(_windowTitle.toStdString(), mat);
        }
        int keyValue = cv::waitKey(1);
        switch (keyValue)
        {
        case 27:    // ESC
            capture.release();
            return;
            break;
        case '1':       // 增加亮度
            brightness += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_BRIGHTNESS, brightness);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整亮度:" << brightness;
            break;
        case '2':       // 降低亮度
            brightness -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_BRIGHTNESS, brightness);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整亮度:" <<  brightness;
            break;
        case '3':       // 增加对比度
            contrast += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_CONTRAST, contrast);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整对比度:" <<  contrast;
            break;
        case '4':       // 降低对比度
            contrast -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_CONTRAST, contrast);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整对比度:" <<  contrast;
            break;
        case '5':       // 增加饱和度
            saturation += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_SATURATION, saturation);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整饱和度:" <<  saturation;
            break;
        case '6':       // 降低饱和度
            saturation -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_SATURATION, saturation);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整饱和度:" <<  saturation;
            break;
        case '7':       // 增加色调
            hue += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_HUE, hue);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整色调:" <<  hue;
            break;
        case '8':       // 降低色调
            hue -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_HUE, hue);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整色调:" <<  hue;
            break;
        case '9':       // 增加增益
            gain += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_GAIN, gain);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整增益:" <<  gain;
            break;
        case '0':       // 降低增益
            gain -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_GAIN, gain);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整增益:" <<  gain;
            break;
        case '-':       // 增加曝光
            exposure += 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_EXPOSURE, exposure);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整曝光:" <<  exposure;
            break;
        case '=':       // 降低曝光
            exposure -= 1;
            capture.set(cv::CAP_PROP_EXPOSURE, exposure);
            qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << "调整曝光:" <<  exposure;
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

 

拓展：视频属性

       OpenCV中提供了一个函数，来获取视频文件的一些属性：

cvGetCaptureProperty(Capture* cap,int property_index);

       相机的画，可以直接使用cv::VedioCapture::get()。

       同样也提供了对应的设置函数：

int cvSetCaptureProperty(CvCapture* capture, int property_id, double value);

       相机的画，可以直接使用cv::VedioCapture::set()。

       注意：目前这个函数对视频文件只支持以下三个属性：

• CV_CAP_PROP_POS_MSEC：从文件开始的位置计算，单位为毫秒
• CV_CAP_PROP_POS_FRAMES：当前帧的索引（基于0）
• CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO：视频文件的相对位置（0=开始，1=结束）

       读/写属性涉及许多层。沿着这条链可能会发生一些意想不到的结果。行为是否有效取决于设备硬件、驱动程序和api后端。

       以下是OpenCV中视频属性cv::VideoCaptureProperties的宏定义：

序号	属性枚举	描述
1	CAP_PROP_POS_MSEC	当前文件位置，单位为毫秒
2	CAP_PROP_POS_FRAMES	下一步要解码/捕获的帧的位置，基于0的索引
3	CAP_PROP_POS_AVI_RATIO	视频文件的相对位置：0=开始，1=结束
4	CAP_PROP_FRAME_WIDTH	视频流的帧宽度
5	CAP_PROP_FRAME_HEIGHT	视频流的帧高度
6	CAP_PROP_FPS	帧率
7	CAP_PROP_FOURCC	编解码器的4字符代码。请参阅 VideoWriter::fourcc
8	CAP_PROP_FRAME_COUNT	视频文件中的帧数
9	CAP_PROP_FORMAT	VideoCapture::Retrieve()返回的Mat对象的格式
10	CAP_PROP_MODE	表示当前捕获模式的后端特定值
11	CAP_PROP_BRIGHTNESS	图像的亮度（仅适用于支持的相机）
12	CAP_PROP_CONTRAST	图像对比度（仅适用于照相机）
13	CAP_PROP_SATURATION	图像饱和度（仅适用于相机）
14	CAP_PROP_HUE	图像的色调（仅适用于相机）
15	CAP_PROP_GAIN	图像增益（仅适用于支持的摄像机）
16	CAP_PROP_EXPOSURE	曝光（仅适用于支持的摄像机）
17	CAP_PROP_CONVERT_RGB	指示图像是否应转换为rgb的布尔标志
18	CAP_PROP_WHITE_BALANCE_BLUE_U	当前不受支持
19	CAP_PROP_RECTIFICATION	立体声摄像机的校正标志（注：目前仅受DC1394 V 2.x后端支持
20	CAP_PROP_MONOCHROME
21	CAP_PROP_SHARPNESS
22	CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE	DC1394：由相机进行曝光控制，用户可以使用此功能调整参考水平
23	CAP_PROP_GAMMA
24	CAP_PROP_TEMPERATURE
25	CAP_PROP_TRIGGER
26	CAP_PROP_TRIGGER_DELAY
27	CAP_PROP_WHITE_BALANCE_RED_V
28	CAP_PROP_ZOOM
29	CAP_PROP_FOCUS
30	CAP_PROP_GUID
31	CAP_PROP_ISO_SPEED
32	CAP_PROP_BACKLIGHT
33	CAP_PROP_PAN
34	CAP_PROP_TILT
35	CAP_PROP_ROLL
36	CAP_PROP_IRIS
37	CAP_PROP_SETTINGS	弹出“视频/摄像机筛选器”对话框（注意：当前仅支持DShow后端。属性值被忽略）
38	CAP_PROP_BUFFERSIZE
39	CAP_PROP_AUTOFOCUS
40	CAP_PROP_SAR_NUM	样本纵横比：num/den(num)
41	CAP_PROP_SAR_DEN	样本纵横比：num/den(den)
42	CV__CAP_PROP_LATEST	未定义CV_DOXYGEN时可用

 

工程模板：对应版本号v1.3.0

       对应版本号v1.3.0

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