【opencv】18、视频操作

时间：2022-10-10 08:52:17

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例子中用到的视频：点击查看

一、视频基础

1、视频：视频是由一帧一帧的图像组成的。当连续的图像变化每秒超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面；看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫做视频

2、视频处理：从视频中抽取出独立的帧（图像），使用图像处理的方法处理对其进行处理，以达到处理视频的目的。

3、帧速率：1秒内所出现的帧数，单位为：帧/秒，英文为 FPS (Frames Per Second)

二、初始化摄像头 / 初始化视频文件

cv2.VideoCapture() 函数既可以完成摄像头的初始化，也能用于视频文件的初始化

场景1、使用摄像头

cap = cv2.VideoCapture(摄像头ID号)   # 初始化摄像头

参数 “摄像头ID号”：摄像设备（摄像头）的 ID 编号，默认值为 -1，表示随机选取一个摄像头。

  • 如果有多个摄像头，则用数字 “0”， “1” 等表示
  • 如果只有一个摄像头，既可以使用“0”也可以使用“-1” 作为摄像头ID号

返回值 “cap”：cv2.VideoCapture 类的对象

场景2、使用视频文件

cap = cv2.VideoCapture(“文件名”)   # 初始化视频文件

三、检查摄像头/视频文件、打开摄像头/视频文件

一般情况下，使用 cv2.VideoCapture() 函数即可完成摄像头的初始化，有时为了防止初始化发生错误，可以使用 cv2.VideoCapture.isOpened() 函数来检查初始化是否成功。

return_value = cv2.VideoCapture.isOpened()

返回值 “return_value”：布尔值，若为 Ture，初始化成功； 为False，初始化不成功

如果摄像头初始化失败，可以使用函数 cv2.VideoCapture.open() 打开摄像头，

retval = cv2.VideoCapture.open(index)     # index：摄像头ID号
retval = cv2.VideoCapture.open(“filename”)     # filename：文件名

四、播放视频文件（捕获帧）

摄像头初始化成功后，就可以从摄像头中捕获帧信息了，然后我们连续的展示捕获到的帧图像，就好像是在连续的播放视频

return_value, image = cv2.VideoCapture.read()

返回值：
return_value：是否捕获成功。捕获成功值为True, 不成功为 False
image：捕获到的帧

五、关闭摄像头 / 释放摄像头

cap.release()

举例

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)  # 使用摄像头
# cap = cv2.VideoCapture('traffic.avi')  # 使用视频文件

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    cv2.imshow('frame', gray)
    if cv2.waitKey(1) == 27:  # ESC键
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

六、获取属性、设置属性

获取属性

return_value = cv2.VideoCapture.get(propId)   #  propId 属性参数

设置属性

return_value = cv2.VideoCapture.get(propId)   #  propId 属性参数

属性枚举值：官方文档点击查看
【opencv】18、视频操作
举例：查看帧的高度与宽度

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('traffic.avi')  # 使用视频文件

width = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)  # 获取帧的宽度
height = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)  # 获取帧的高度
print(width)
print(height)

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    cv2.imshow('frame', frame)
    if cv2.waitKey(1) == 27:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

举例：检测摄像头的帧率

import cv2
import time

cap = cv2.VideoCapture(0)

t = 0.1
counter = 0
fps = 0
start_time = time.time()

while (True):
    ret, frame = cap.read()

    # 测帧率
    counter += 1
    if (time.time() - start_time) > t:
        fps = counter / (time.time() - start_time)
        fps = str(fps)
        counter = 0
        start_time = time.time()
    cv2.putText(frame, "FPS {0}".format(fps), (10, 30), 1, 1.5, (255, 0, 255), 2)

    cv2.imshow('frame', frame)
    if cv2.waitKey(1) == 27:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

七、保存视频

保存视频的三个步骤： （1）创建对象 （2）写入视频 （3）释放对象

# 1、创建对象
(filename, fourcc, fps, frameSize, isColor)
# 2、写入视频
out.write(frame)  # 帧图片要求是BGR格式
# 3、释放对象
out.release()

构造函数 cv2.VideoWriter 用来创建对象 ，实现初始化工作

cv2.VideoWriter(filename, fourcc, fps, frameSize, isColor)

参数：

  • filename：视频的存放路径和文件名，如果文件名已经存在，则覆盖这个文件
  • fourcc：视频编码/解码类型（格式）

opencv中用函数cv2.VideoWriter_fourcc()来指定视频编码格式，该函数有4个字符参数，这4个字符参数构成了编码器/解码器的4字标记，每个编码器都有一个这样的标记；
｜
下面列出几个常用的标记：
（1）cv2.VideoWriter fourcc(‘I’, ‘4’, ‘2’, ‘0’)表示未压缩的 YUV 颜色编码格式，色度子采样为4:2:0。该编码格式具有较好的兼容性，但产生的文件较大，文件扩展名为.avi

（2）cv2 VideoWriter fourcc(‘P’, ‘I’, ‘M’, ‘I’)表示 MPEG-1编码类型，生成的文件的扩展名
为.avi

（3）cv2.VideoWriter fourcc(‘X’, ‘V’, ‘I’, ‘D’)表示MPEG-4 编码类型。如果希望得到的视频大小为平均值，可以选用这个参数组合。该组合生成的文件的扩展名为.avi

（4）·cv2.VideoWriter fourcc(‘T’, ‘H’, ‘E’, ‘O’)表示OggVorbis编码类型，文件的扩展名为.ogv

（5）cv2.VideoWriter fourcc(‘F’, ‘L’, ‘V’, ‘I’)表示 Flash 视频，生成的文件的扩展名为.fly

  • fps：frames per second 帧速率
  • frameSize：每一帧的长和宽
  • isColor：表示是否为彩色图像， 默认为 True

通常写法举例：

cv2.VideoWriter("output.avi", fourcc=-1, fps=20, frameSize=(1024, 768), isColor=True)

举例

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('traffic.avi')

fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
width = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)
height = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)
out = cv2.VideoWriter('flip.avi', fourcc, 30, (int(width), int(height)), True)

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if ret==True:
        flip_frame = cv2.flip(frame, 0)
        out.write(flip_frame)
        cv2.imshow("flip_frame", flip_frame)
        if cv2.waitKey(1)==27:
            break
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

八、视频基础操作

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('traffic.avi')  # 使用视频文件

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if ret == True:
        gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        result = cv2.flip(gray, 0)
        cv2.imshow('result image', result)
        if cv2.waitKey(1) == 27:
            break
    else:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)  # 使用摄像头

while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    img = cv2.Canny(frame, 100, 200)

    cv2.imshow('img', img)
    if cv2.waitKey(1) == 27:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
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