Python使用CV2库捕获、播放和保存摄像头视频

Python使用CV2库捕获和保存摄像头视频

关于cv2库的安装和使用基础可参见https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/126547307

特别提示：CV2指的是OpenCV2（Open Source Computer Vision Library），安装的时候是 opencv_python，但在导入的时候采用 import cv2。

学习本文需要你的计算机有摄像头，笔记本一般内置有摄像头，若是台式机可以连接一个USB摄像头。

捕获视频帧

使用 OpenCV 可以捕获摄像头输出的视频流，并且可以对每一帧视频进行处理。下面是一个简单的示例代码，演示如何从摄像头中捕获视频帧并显示到屏幕上：

import cv2
 
#定义cv2.VideoCapture 类型的对象  
cap = cv2.VideoCapture(0)
 
#isOpened() 用来判断是否捕获到视频
if not cap.isOpened():
    print("无法打摄像机")
    exit()
  
while True:
    # 如果正确读取帧，ret为True，cap.read() 方法从摄像头中读取一帧视频
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break 
 
    # 显示帧视频
    cv2.imshow('frame', frame)
  
    # 按 'q' 键退出程序
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break
  
# 释放摄像头并关闭所有窗口
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

说明，VideoCapture 对象传入了参数 0，表示设备索引，设备索引就是指定哪个摄像头的数字。正常情况下，一个摄像头会被连接(就像我的情况一样)。所以我简单地传0。你可以通过传递1来选择第二个相机，以此类推。

运行效果如下：

捕获视频帧保存

把视频保存到本地，可以使用cv2.VideoWriter()方法，需要设置输出视频的文件名、编解码器、帧速率和帧大小等参数。VideoWriter() 有5个参数：

参数1：输出文件名，例如: d:/output.mp4。

参数2：FourCC 代码，FourCC 是用于指定视频编解码器的4字节代码。

参数3：帧率的数量。

参数4：帧大小。

参数5：颜色标志。如果为 True，正常颜色输出，否则就是灰色图像输出。

VideoWriter_fourcc()编码方法，常见的视频格式参数：

cv2.VideoWriter_fourcc('M', 'P', '4', 'V')

MPEG-4编码 .mp4 可指定结果视频的大小

cv2.VideoWriter_fourcc('X','2','6','4')

MPEG-4编码 .mp4 可指定结果视频的大小

cv2.VideoWriter_fourcc('I', '4', '2', '0')

该参数是YUV编码类型，文件名后缀为.avi 广泛兼容，但会产生大文件

cv2.VideoWriter_fourcc('P', 'I', 'M', 'I')

该参数是MPEG-1编码类型，文件名后缀为.avi

cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D')

该参数是MPEG-4编码类型，文件名后缀为.avi，可指定结果视频的大小

cv2.VideoWriter_fourcc('T', 'H', 'E', 'O')

该参数是Ogg Vorbis,文件名后缀为.ogv

cv2.VideoWriter_fourcc('F', 'L', 'V', '1')

该参数是Flash视频，文件名后缀为.flv

下面是一个简单的例子：

import cv2
  
# 打开摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)
 
if not cap.isOpened():
    print("无法打摄像机")
    exit()
  
# 设置输出视频的参数
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MP4V')  # 其中*'MP4V'和 'M', 'P', '4', 'V'等效
out = cv2.VideoWriter('d:/output.mp4', fourcc, 20.0, (640, 480))
  
while True:
    # 读取视频帧
    ret, frame = cap.read()
 
    if not ret:
        break
   
    # 显示视频帧——播放视频
    cv2.imshow('frame',frame)
  
    # 将视频帧写入输出视频
    out.write(frame)
  
    # 按 'q' 键退出循环
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break
  
# 释放资源
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

运行后，将在你指定的路径产生找到生成的文件，我这里是d:/output.mp4。

最后，给出一个Python使用CV2库捕获摄像头视频，并使用tkinter做界面含有“抓拍”、“开始录制”、“停止录制”按钮的例子，

 源码如下：

import cv2
import tkinter as tk
from PIL import Image, ImageTk
 
# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("Camera App")
 
# 创建画布，用于显示视频帧
canvas = tk.Canvas(root, width=640, height=480)
canvas.pack()
 
# 创建按钮框架
button_frame = tk.Frame(root)
button_frame.pack(pady=10)
 
# 拍照函数
def take_snapshot():
    ret, frame = cap.read()  # 读取当前帧
    if ret:
        cv2.imwrite("snapshot.jpg", frame)  # 保存为图片名称snapshot.jpg
        print("Snapshot taken!")
 
# 开始录像函数
def start_recording():
    global is_recording, out
    ret, frame = cap.read()  # 读取当前帧
    if ret:
        height, width, channels = frame.shape
        fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*"XVID")
        out = cv2.VideoWriter("recording.avi", fourcc, 20.0, (width, height))  # 创建VideoWriter对象，视频名称recording.avi
        is_recording = True
        print("Recording started!")
 
# 停止录像函数
def stop_recording():
    global is_recording, out
    is_recording = False
    out.release()  # 释放VideoWriter对象
    print("Recording stopped!")
 
# 创建按钮
snapshot_btn = tk.Button(button_frame, text="抓拍", command=take_snapshot)
snapshot_btn.grid(row=0, column=0, padx=10)
 
start_btn = tk.Button(button_frame, text="开始录制", command=start_recording)
start_btn.grid(row=0, column=1, padx=10)
 
stop_btn = tk.Button(button_frame, text="停止录制", command=stop_recording)
stop_btn.grid(row=0, column=2, padx=10)
 
# 打开摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)
is_recording = False
 
# 更新视频帧函数
def update_frame():
    global is_recording
    ret, frame = cap.read()  # 读取当前帧
    if ret:
        if is_recording:
            out.write(frame)  # 写入视频帧
        frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)  # 将BGR转换为RGB
        img = Image.fromarray(frame)  # 创建PIL图像对象
        img.thumbnail((640, 480))  # 缩放图像大小以适应画布
        img = ImageTk.PhotoImage(image=img)  # 创建Tkinter图像对象
        canvas.create_image(0, 0, anchor=tk.NW, image=img)  # 在画布上显示图像
        canvas.img = img  # 保留对图像的引用
    root.after(10, update_frame)  # 每10毫秒更新一次视频帧
 
# 启动视频帧更新
update_frame()
 
# 运行主循环
root.mainloop()

注意抓拍到的图片（名称snapshot.jpg）和录制视频（名称recording.avi）路径和源码在同一目录中，，下次抓拍到的图片和录制视频，会覆盖前面的，你可以改进之。