详解cv2.videocapture

发布时间：2023-05-23

一、介绍

cv2.VideoCapture 是 OpenCV 中用来捕获视频的函数，用于处理摄像头、视频文件等输入源。 使用该函数，可以实时获取视频流，并对视频流进行处理和分析。 下面将对 cv2.VideoCapture 的参数、返回值、常见应用和实现过程进行详细讲解。

二、函数参数

cv2.VideoCapture 的参数如下：

cv2.VideoCapture(index / filename, apiPreference=None)

参数说明：

  • index：摄像头的索引号，一般情况下为 0，如果电脑有多个摄像头需要调整索引号。
  • filename：视频文件的路径及名称。
  • apiPreference：指定视频捕获 API 的优先级，如果没有设置，则使用默认值。

三、函数返回值

cv2.VideoCapture 函数返回一个视频捕获对象，该对象包含以下函数：

  • isOpened()：判断视频流是否打开成功。
  • read()：读取一帧视频。
  • release()：释放视频捕获对象。
  • get(propId)：获取视频的一些参数，如视频宽度、高度、帧率等。
  • set(propId, value)：设置视频的一些参数。

四、常见应用

1. 实时处理视频流

以下代码演示了如何使用 cv2.VideoCapture 函数实时处理视频流。

import cv2
cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    ret, frame = cap.read()
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    cv2.imshow('frame', gray)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

代码解析：

  • 首先使用 cv2.VideoCapture(0) 打开摄像头。
  • 然后使用 while 循环不断读取摄像头的帧数，以实现实时显示摄像头的视频流。
  • 读取摄像头帧数使用 cap.read() 函数。
  • 将读取的帧数进行灰度化处理，使用 cv2.cvtColor() 函数，将 frame 转换为灰度图。
  • 使用 cv2.imshow() 函数，将灰度图显示在窗口中，实现实时显示。
  • 如果按下“q”键退出程序，则使用 cv2.waitKey() 函数退出程序。

2. 读取本地视频文件

以下代码演示了如何使用 cv2.VideoCapture 函数读取本地的视频文件。

import cv2
cap = cv2.VideoCapture('test.mp4')
while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    cv2.imshow('frame', gray)
    if cv2.waitKey(25) & 0xFF == ord('q'):
        break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

代码解析：

  • 首先使用 cv2.VideoCapture('test.mp4') 打开本地的视频文件。
  • 然后使用 while 循环不断读取视频文件的帧数，以实现实时显示视频。
  • 读取视频帧数使用 cap.read() 函数。
  • 将读取的帧数进行灰度化处理，使用 cv2.cvtColor() 函数，将 frame 转换为灰度图。
  • 使用 cv2.imshow() 函数，将灰度图显示在窗口中，实现实时显示。
  • 如果按下“q”键退出程序，则使用 cv2.waitKey() 函数退出程序。

3. 获取视频属性

以下代码演示了如何使用 cv2.VideoCapture 函数获取视频的一些属性。

import cv2
cap = cv2.VideoCapture(0)
print(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
print(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
cap.release()

代码解析：

  • 首先使用 cv2.VideoCapture(0) 打开摄像头。
  • 然后使用 cap.get(CAP_PROP_FRAME_WIDTH) 获取摄像头视频流的宽度，CAP_PROP_FRAME_WIDTH 是一个常量，代表视频的宽度。
  • 接着使用 cap.get(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT) 获取摄像头视频流的高度，CAP_PROP_FRAME_HEIGHT 是一个常量，代表视频的高度。
  • 最后使用 cap.release() 释放摄像头。

五、实现过程

cv2.VideoCapture 的实现过程，主要是通过 OpenCV 库提供的视频捕获 API，对视频进行捕获。同时，cv2.VideoCapture 函数内部还调用了很多其他的函数和模块，对视频进行了处理和分析。 cv2.VideoCapture 的实现过程可以概括为以下几个步骤：

  • 通过 cv2.VideoCapture(index/filename, apiPreference=None) 打开视频捕获对象。
  • 通过 isOpened() 函数判断摄像头或视频文件是否打开成功。
  • 使用 read() 函数读取视频帧数。
  • 使用 cvtColor() 函数将 BGR 图像转换为灰度图像。
  • 使用 imshow() 函数显示读取的帧数。
  • 使用 waitKey() 函数等待用户按下按键。
  • 使用 release() 函数释放摄像头或视频文件。
  • 关闭相关窗口。 总的来说，cv2.VideoCapture 函数是使用 OpenCV 实现视频捕获和分析的重要组件，它可以使我们更加便捷地获取视频流，同时提供了丰富的参数和函数，便于我们进行视频分析和处理。
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