opencv视频读写

简介

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。

VideoCapture

VideoCapture既支持从视频文件读取，也支持直接从摄像机（比如电脑自带摄像头）中读取。

要想获取视频需要先创建一个 VideoCapture 对象，VideoCapture类提供了构造函数：cv2.VideoCapture()：

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cap = cv2.VideoCapture(0)  # 读取摄像头
cap = cv2.VideoCapture('video.mp4')  # 读取视频文件

摄像头ID号默认值为-1，表示随机选取一个摄像头。

如果你运行该程序的设备有多个摄像头，则用0表示设备内置的第一个摄像头，1表示设备的第二个摄像头，依次类推。如果一般台式机只有一个摄像头，用0或者-1都可以。

常用方法

检查是否初始化成功

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cap.isOpened()

说明：判断视频对象是否成功读取，成功读取视频对象返回True。

当我们初始化摄像头失败后，我们还可以使用函数cv2.VideoCapture.open()打开摄像头：

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cap = cv2.VideoCapture(0)

if cap.isOpened() is False:
    result = cap.open(0)

其中，open参数也是摄像头的ID号，与前面构造函数一样。同时，使用open()函数打开摄像头后，也返回成功True或失败False。

捕获帧

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retval, frame = cap.read()

说明：

  • 按帧读取视频，返回值retval是布尔型，正确读取则返回True；
  • 读取失败或读取视频结尾则会返回False；
  • frame为每一帧的图像，这里图像是三维矩阵，即frame.shape = (640,480,3)，读取的图像为BGR格式。

等待键盘输入

waitKey()方法本身表示等待键盘输入

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key = cv2.waitKey(1)

说明：

  • 参数1，表示延时1ms切换到下一帧。
  • 参数为0，表示显示当前帧，相当于视频暂停。
  • 参数过大如cv2.waitKey(1000)，会因为延时过久而卡顿感觉到卡顿。

示例：

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cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    ret, frame = cap.read()
    if ret:
        cv2.imshow('Video', frame)
        key = cv2.waitKey(1)
        if key == 27:
            break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
  • key得到的是键盘输入的 ASCII 码，esc 键对应的 ASCII 码是 27，即当按 esc 键时 if 条件句成立。

释放资源

使用完摄像头资源之后，需要释放该资源，即关闭摄像头：

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cap.release()

关闭所有图像窗口

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cv2.destroyAllWindows()

属性设置

有时，我们需要获取cv2.VideoCapture摄像头的一些属性，比如其分辨率，像素。

OpenCV提供了cv2.VideoCapture.get()函数：

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cameraInfo = cap.get(propId)

参数propId对应着就是cv2.VideoCapture类对象的属性。

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width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))  # 获取视频的宽度
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))  # 获取视频的高度
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)  # 获取视频的帧率
fourcc = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FOURCC))  # 视频的编码

grab() 与 retrieve()

一般情况下，我们都只使用一个摄像头，上面这些步骤与函数完全能够应付。但是，如果需要同步一组或一个多头摄像头，就需要使用VideoCapture.grab()与VideoCapture.retrieve()函数。可以把函数VideoCapture.read()理解为这两个函数的组合。

函数grab()用于指向下一帧，函数retrieve()用来解码并返回一帧。所以，对于一组摄像头我们可以这样操作：

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cap0 = cv2.VideoCapture(0)
cap1 = cv2.VideoCapture(0)

isCamera0 = cap0.grab()
isCamera1 = cap1.grab()

if isCamera0 and isCamera1:
    frame0 = cap0.retrieve()
    frame1 = cap1.retrieve()

示例

读取摄像头并保存为视频

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def videocapture():
    cap=cv2.VideoCapture(0)  # 生成读取摄像头对象
    width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))  # 获取视频的宽度
    height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))  # 获取视频的高度
    fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)  # 获取视频的帧率
    fourcc = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FOURCC))  # 视频的编码
    # 定义视频对象输出
    writer = cv2.VideoWriter("video_result.mp4", fourcc, fps, (width, height))
    while cap.isOpened():
        ret, frame = cap.read()  # 读取摄像头画面
        cv2.imshow('video', frame)  # 显示画面
        key = cv2.waitKey(24)
        writer.write(frame)  # 视频保存
        # 按 Q 退出
        if key == ord('q'):
            break
    cap.release()  # 释放摄像头
    cv2.destroyAllWindows()  # 释放所有显示图像窗口

通过帧数间隔抽取图片

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def to_img(mp4_path):
    cap = cv2.VideoCapture(mp4_path)
    c = 1
    frame_rate = 100  # 帧数截取间隔（每隔100帧截取一帧）

    while True:
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            if c % frame_rate == 0:
                print("开始截取视频第 " + str(c) + " 帧")
                
                # 图片保存到本地
                save_image_path = os.path.join(save_dir, f'{c}.jpg')
                # cv2.imwrite(save_image_path, frame)  # 不能包含中文
                cv2.imencode('.jpg', frame)[1].tofile(save_image_path)
            c += 1
        else:
            break
    cap.release()

通过时间间隔抽取图片

假如你想每隔10秒截取一帧，那么就相当于你要每隔（ FPS * 10 ）帧截取一帧图像

首先你需要知道你的视频的帧率（FPS）是多少，通过opencv获取：

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cap = cv2.VideoCapture("./query_video/test_video_0.mp4")

fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)

结合：

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def to_img(mp4_path):
    cap = cv2.VideoCapture(mp4_path)
    fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
    c = 1
    time_rate = 10  # 帧数截取间隔（每隔10秒截取一帧）

    while True:
        ret, frame = cap.read()
        if ret:
            frame_rate = int(int(fps) * time_rate / 2.5)  # 如果视频2.5倍速加速过
            if c % frame_rate == 0:
                print("开始截取视频第 " + str(c) + " 帧")
                # 图像保存到本地
                save_image_path = os.path.join(save_dir, f'{c}.jpg')
                # cv2.imwrite(save_image_path, frame)  # 不能包含中文
                cv2.imencode('.jpg', frame)[1].tofile(save_image_path)
            c += 1
            cv2.waitKey(0)
        else:
            print("截取完毕")
            break
    cap.release()

参考：

cv2.VideoCapture读取视频或摄像头，并进行保存帧图像或视频-CSDN博客

opencv学习—VideoCapture 类基础知识-CSDN博客

Python > 图像处理
#Python
opencv视频读写
https://blog-21n.pages.dev/2023/08/09/opencv视频读写/
作者
Neo
发布于
2023年8月9日
许可协议