计算机视觉cv2入门之视频处理

        在我们进行计算机视觉任务时，经常会对视频中的图像进行操作，这里我来给大家分享一下，cv2对视频文件的操作方法。这里我们主要介绍cv2.VideoCapture函数的基本使用方法。

cv2.VideoCapture函数

当我们在使用cv2.VideoCapture函数时，我们通常使用轮询的方式，即：

while True:if condition1:do somethingif condition2:break...

更一般化的是 

import cv2
#这里是获取实时视频源，如果是读取已有视频文件cap=cv2.VideoCapture(filename='')
cap=cv2.VideoCapture(index=0)
if cap.isOpened():while True:ret,frame=cap.read()#...#... 针对视频中的每一帧图像的其他操作#....if not ret:breakcv2.imshow('test',frame)key=cv2.waitKey(1)if key==27:#置顶一个按键来结束循环,这里使用esc健的ASCII码breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()
else:print('摄像头未打开')

初始化

        视频文件

        如果你需要处理的是已有的视频文件，而不是打开摄像头捕获的实时视频流，那么只需要传入filename即可。apiPerference是可选参数主要用来指定视频捕获的后端，即使用哪种顶层API来读取视频流或摄像头，默认值是cv2.CAP_ANY由opencv自动选择

import cv2
'''
filename:视频文件路径 .mp4
apiPerference:指定视频捕获的后端(即使用哪种底层API来读取视频流或摄像头)apiPerference参数常用flag:
cv2.CAP_ANY:	自动选择默认后端(OpenCV自行决定)跨平台
cv2.CAP_ANDROID:  使用Android的Camera2 API
cv2.CAP_DSHOW:	使用DirectShow(Windows专用)
cv2.CAP_MSMF:    使用Microsoft Media Foundation(Windows 10+)
cv2.CAP_V4L2:    使用Video4Linux2(Linux专用)Linux
cv2.CAP_FFMPEG:	 使用FFmpeg解码视频文件跨平台(需安装 FFmpeg)
cv2.CAP_GSTREAMER:	使用 GStreamer(Linux常用)
cv2.CAP_OPENNI:	用于深度摄像头(如Kinect)特定设备
'''
cap=cv2.VideoCapture(r'test.mp4')

实时视频流 

        如果你处理的是实时视频流，那么需要设置index参数，不使用外接设备时index一般都设置为apiPerference是可选参数主要用来指定视频捕获的后端，即使用哪种顶层API来读取视频流或摄像头，默认值是cv2.CAP_ANY由opencv自动选择

import cv2
'''
index:0或1,0是电脑内置摄像头,1是外接摄像头,没有外接摄像头仍然设置Index=1的话不会报错,只是代码不运行
apiPerference:指定视频捕获的后端(即使用哪种底层API来读取视频流或摄像头)apiPerference参数常用flag:
cv2.CAP_ANY:	自动选择默认后端(OpenCV自行决定)跨平台
cv2.CAP_ANDROID:  使用Android的Camera2 API
cv2.CAP_DSHOW:	使用DirectShow(Windows专用)
cv2.CAP_MSMF:    使用Microsoft Media Foundation(Windows 10+)
cv2.CAP_V4L2:    使用Video4Linux2(Linux专用)Linux
cv2.CAP_FFMPEG:	 使用FFmpeg解码视频文件跨平台(需安装 FFmpeg)
cv2.CAP_GSTREAMER:	使用 GStreamer(Linux常用)
cv2.CAP_OPENNI:	用于深度摄像头(如Kinect)特定设备
'''
cap=cv2.VideoCapture(index=1,apiPreference=cv2.CAP_ANY)

 常用属性

cap.isOpened()

检查视频源是否打开，返回值为True 或False

import cv2
cap=cv2.VideoCapture(index=0,apiPreference=cv2.CAP_MSMF)
if cap.isOpened():print('摄像头已打开')while True:ret,frame=cap.read()cv2.imshow('test',frame)key=cv2.waitKey(1)if key==27:#按下esc健退出breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()
else:print('摄像头未打开')

cap.read() 

        用来读取视频中的下一帧，返回值为(ret,frame) ret为是否成功，frame为图像数据

        cap.read()是我们处理视频文件中最关键的函数，如果没有这一步，那么根本无法处理视频文件中的图像。

import cv2
cap=cv2.VideoCapture(index=0,apiPreference=cv2.CAP_MSMF)
if cap.isOpened():print('摄像头已打开')while True:ret,frame=cap.read()if not ret:breakcv2.imshow('test',frame)key=cv2.waitKey(1)if key==27:#按下esc健退出breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()
else:print('摄像头未打开')

cap.release() 

        用来释放视频源，出现在cv2.destroyAllWindows()前。

import cv2
#这里是获取实时视频源，如果是读取已有视频文件cap=cv2.VideoCapture(filename='')
cap=cv2.VideoCapture(index=0)
if cap.isOpened():while True:ret,frame=cap.read()#...#...#....cv2.imshow('test',frame)key=cv2.waitKey(1)if key==27:#设定一个按键来结束循环,这里使用esc健的ASCII码breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()
else:print('摄像头未打开')

视频属性控制 

 cap.get(propId)

         用来获取当前视频的属性值，比如帧宽，高，FPS等。

        这里我们以获取当前帧率并标记在窗口内为例：

fps=cv2.get(cv2.CAP_PROP_FPS)

        fps的类型为Float

import cv2
#这里是获取实时视频源，如果是读取已有视频文件cap=cv2.VideoCapture(filename='')
cap=cv2.VideoCapture(index=0)
if cap.isOpened():while True:ret,frame=cap.read()fps=cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)#...#...#....cv2.putText(img=frame,text=f'fps:{fps}',org=(50,50),fontFace=1,fontScale=3,color=(255,0,0))cv2.imshow('test',frame)key=cv2.waitKey(1)if key==27:#设定一个按键来结束循环关闭摄像头,这里使用esc健的ASCII码breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()
else:print('摄像头未打开')

最后，我将所有的本文所有的要点都总结在了下方这个表格里。

参数/方法​​	​​说明​​
​​初始化​​
cap=cv2.VideoCapture()	创建视频捕获对象，参数可以是设备索引(摄像头)或视频文件路径。
​​常用属性​​
cap.isOpened()	检查视频源是否成功打开，返回 True/False。
cap.read()	读取下一帧，返回 (ret, frame)，ret 为是否成功，frame 为图像数据。
cap.release()	释放视频源。
​​视频属性控制​​
cap.get(propId)	获取视频属性值（如帧宽、高、FPS 等），propId 为属性标识。
cap.set(propId, value)	设置视频属性值（部分属性可修改）。
​​常用属性标识（propId）​​
cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH	帧的宽度(像素)。
cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT	帧的高度(像素)。
cv2.CAP_PROP_FPS	视频的帧率(Frames Per Second)。
cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT	视频的总帧数(仅对文件有效)。
cv2.CAP_PROP_POS_MSEC	当前帧的时间戳(毫秒,仅对文件有效)。
cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES	当前帧的索引(从 0 开始)。
​​其他方法​​
cap.grab()	快速抓取下一帧(不解码)，通常与 cap.retrieve() 配合使用。
cap.retrieve()	解码并返回由 grab() 抓取的帧。
cap.getBackendName()	返回当前使用的后端名称(如 FFMPEG、DSHOW)。