opencv上设置摄像头曝光参数的经验

实际应用中我们需要调整摄像头的参数比如曝光，由于opencv的后端是一般编译是支撑多种插件，详细信息请参考OpenCV: Video I/O with OpenCV Overview，这里引用里面的图：

 

对于VideoCaputure，后端有ffmpge，V4L，DShow等，opencv并没有完全用统一参数来屏蔽后端的差异性，也就是部分参数需要依据选择的后端来确定是否实现或者参数范围。

你可以通过下面命令查看当前opencv编译支撑了哪些后端：

C++ :   cout<

Python:  cv2.getBuildInformation()

以opencv修改曝光参数为例，常见的python代码形式如下：

vs.stream.set(cv2.CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE,0.25)   #选择手动曝光

vs.stream.set(cv2.CAP_PROP_EXPOSURE,-4)   #设置曝光参数

这个代码在windows上可以正常修改曝光，但是linux可能报错（依据缺省的后端），出现类似下面的错误：

GStreamer warning: unhandled property: 15

这是因为linux下缺省用有时候是gstreamer做后端，而该接口没有实现曝光调整，如需让曝光有效，在linux平台需要强制使用V4L的后端，即在创建caputure时候通过参数指定：

cv::VideoCapture cap(0, cv::CAP_V4L);

指定V4L作为后端，则对应的参数范围也要做调整，在我的系统下测试切换曝光方式和设置曝光值都需要改变，常见的曝光参数都是负值，而V4L则需要传入标准正的值（见文档后面的曝光参数说明），你可以用v4l2-ctl 查看值的范围和当前值，下面方式是我实测有效的方法，其中os为nt表示是windows下的设置，缺省认为是linux系统

if os.name =='nt':

vs = VideoStream(src=1).start()

vs.stream.set(cv2.CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE,0.25)

vs.stream.set(cv2.CAP_PROP_EXPOSURE,-4)

else:

v=VideoStream(src=0).stream

time.sleep(0.5)

v.stream.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH,640) #

v.stream.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,480)#

v.stream.set(cv2.CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE,1.0)

v.stream.set(cv2.CAP_PROP_EXPOSURE,500)

vs=v.start()

Python系统中如果使用imutils.video，其并没有提供切换到v4l的对外接口，可采用强制修改的方式实现，见下面红色部分（需根据自己python实际情况调整）：

sudo vi  /usr/local/lib/python3.9/dist-packages/imutils/video/webcamvideostream.py   强制改变后端模式：

# from the stream

                #self.stream = cv2.VideoCapture(src)

                self.stream = cv2.VideoCapture(src,cv2.CAP_V4L)

                (self.grabbed, self.frame) = self.stream.read()

此外在打开摄像头和开始操作需要延时一下，否则出现下面错误：

requestBuffers VIDEOIO(V4L2:/dev/video0): failed VIDIOC_REQBUFS: errno=16 (Device or resource busy),出现这个错误后面就无法获取图像数据了。

曝光参数说明：

负值对应关系表

（计算公式 EXP_TIME = 2^(-EXP_VAL) UVC camera exposure timing in OpenCV | KUROKESU）：

注意：V4L方式设置的曝光值就不是上面的负数，而是v4l2-ctl里面显示的值。

以曝光参数为例，网络提到的曝光参数都是负值，而v4l2的整数值除以100000 为秒（根据1.11. Camera Control Reference — The Linux Kernel documentation），假如值为200，那么就是20ms。

所以两者换算关系为:

Ev=2^(Ep)*10000  Ev为v4l2的曝光值而Ep为python下面的负数值。

如果希望通用保存的参数，因为Ep取值范围稀疏，可以以Ep的负值进行存储曝光值，如果是linux则利用上面公式转为正确值。