python socket 传输opencv读取的图像
python socket网络编程
将ros机器人摄像头捕捉的画面在上位机实时显示,需要用到socket网络编程,提供了TCP和UDP两种方式
TCP服务器端代码:
- 创建TCP套接字:
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
创建了一个TCP套接字。SOCK_STREAM
表示这是一个TCP套接字,而不是UDP的SOCK_DGRAM
。
- 绑定地址:
s.bind(addr)
将套接字绑定到一个特定的地址和端口上。
- 监听连接:
s.listen(1)
使套接字开始监听连接请求。参数1
表示最多可以有一个待处理的连接。
- 接受连接:
conn, addr = s.accept()
阻塞,直到客户端连接。一旦客户端连接,它将返回一个新的套接字对象和客户端的地址。
- 接收和处理数据:
- 在一个循环中,
data = conn.recv(921600)
从新的套接字对象接收数据。 - 使用
cv2.imdecode
和cv2.imshow
处理和显示接收到的图像数据。 - 如果按下 ‘q’ 键,循环将终止。
- 在一个循环中,
- 清理:
conn.close()
关闭客户端连接。s.close()
关闭监听套接字。cv2.destroyAllWindows()
关闭所有OpenCV窗口。
import numpy as np
import cv2
from socket import *# 创建TCP套接字
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
addr = ('127.0.0.1', 8080)
s.bind(addr)
s.listen(1) # 监听连接,参数1表示最大连接数print("Waiting for a connection...")
conn, addr = s.accept() # 接受连接
print(f"Connection from {addr}")try:while True:data = conn.recv(921600) # 接收数据if not data:break # 如果没有数据,退出循环receive_data = np.frombuffer(data, dtype='uint8')r_img = cv2.imdecode(receive_data, 1)r_img = r_img.reshape(480, 640, 3)cv2.putText(r_img, "server", (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 0, 0), 2)cv2.imshow('server_frame', r_img)if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):break
finally:conn.close() # 关闭连接s.close() # 关闭套接字cv2.destroyAllWindows()
TCP客户端:
- 创建TCP套接字:
- 同样使用
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
创建一个TCP套接字。
- 同样使用
- 连接到服务器:
s.connect(addr)
尝试连接到服务器的地址和端口。
- 捕获和处理图像:
- 在一个循环中,使用
cv2.VideoCapture
捕获图像,并通过cv2.flip
对图像进行处理。
- 在一个循环中,使用
- 发送图像数据:
- 创建一个新线程
th
来调用send_img
函数,并使用th.start()
启动线程。 send_img
函数中,使用cv2.imencode
将图像编码为JPEG格式,然后使用s.sendall(send_data)
将图像数据发送到服务器。
- 创建一个新线程
- 显示图像:
- 在本地显示处理过的图像,并检查是否按下了 ‘q’ 键来决定是否退出循环。
- 清理:
s.close()
关闭TCP套接字。cv2.destroyAllWindows()
关闭所有OpenCV窗口。
import cv2
import threading
from socket import *def send_img():_, send_data = cv2.imencode('.jpg', img, [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 50])s.sendall(send_data) # 发送所有数据print(f'已发送{len(send_data)}Bytes的数据')addr = ('127.0.0.1', 8080)
cap = cv2.VideoCapture(0)s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
s.connect(addr) # 连接到服务器try:while True:_, img = cap.read()img = cv2.flip(img, 1)th = threading.Thread(target=send_img)th.setDaemon(True)th.start()cv2.putText(img, "client", (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 0, 0), 2)cv2.imshow('client_frame', img)if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):break
finally:s.close() # 关闭套接字cv2.destroyAllWindows()
- 导入必需的库:
sys
和os
是Python的标准库,用于访问与Python解释器和操作系统交互的一些功能。numpy
是一个用于数值计算的库。cv2
是OpenCV库的Python接口,用于图像处理和计算机视觉任务。threading
和time
是Python的标准库,分别用于多线程编程和时间相关的功能。socket
是Python的标准库,用于网络通信。
- 创建一个UDP套接字:
s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
这行代码创建了一个新的UDP套接字。
- 绑定套接字到地址:
addr = ('127.0.0.1', 8080)
这行代码定义了一个地址,其中127.0.0.1
是本机的IP地址,8080
是端口号。s.bind(addr)
这行代码将套接字绑定到指定的地址。
- 接收和处理数据:
- 这个脚本进入一个无限循环,等待接收数据。
data, _ = s.recvfrom(921600)
这行代码从套接字接收数据,最多接收921600字节的数据。receive_data = np.frombuffer(data, dtype='uint8')
这行代码将接收到的数据转换为一个numpy数组。r_img = cv2.imdecode(receive_data, 1)
这行代码解码接收到的数据,将其转换为一个OpenCV图像对象。r_img = r_img.reshape(480, 640, 3)
这行代码将图像重塑为480x640的大小,并指定该图像有3个颜色通道。cv2.putText(...)
这行代码将文本 “server” 画到图像上。cv2.imshow('server_frame', r_img)
这行代码显示处理后的图像。if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
这行代码检查是否按下了键 ‘q’,如果是,则退出循环。
- 清理:
cv2.destroyAllWindows()
这行代码关闭所有OpenCV窗口。
UDP服务器端:
import sys, osimport numpy as np
import cv2, threading, time
from socket import *s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
# addr = ('192.168.64.1', 8080)
addr = ('127.0.0.1', 8080) # 127.0.0.1表示本机的IP,相当于我和“自己”的关系
s.bind(addr)
while True:data, _ = s.recvfrom(921600)receive_data = np.frombuffer(data, dtype='uint8')r_img = cv2.imdecode(receive_data, 1)r_img = r_img.reshape(480, 640, 3)cv2.putText(r_img, "server", (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 0, 0), 2)cv2.imshow('server_frame', r_img)if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):breakcv2.destroyAllWindows()
- 导入必需的库:
- 同样导入了
numpy
,cv2
,threading
,time
和socket
库。
- 同样导入了
- 定义
send_img
函数:send_img
函数中,通过s.sendto(send_data, addr)
语句将图像数据发送到指定的地址。- 输出已发送的数据大小,并通过
s.close()
关闭套接字。
- 设置地址:
addr = ('127.0.0.1', 8080)
设置了目标地址和端口。
- 初始化摄像头:
- 通过
cv2.VideoCapture(0)
初始化摄像头,并进入一个无限循环。
- 通过
- 捕获和处理图像:
- 在循环中,通过
_, img = cap.read()
语句捕获图像。 - 通过
cv2.flip(img, 1)
语句将图像进行水平翻转。
- 在循环中,通过
- 创建并启动发送图像数据的线程:
- 创建一个新的UDP套接字。
- 创建一个新线程
th
,并将send_img
函数设置为该线程的目标。 - 通过
th.setDaemon(True)
将线程设置为守护线程,这意味着主程序退出时,该线程也会退出。 - 通过
cv2.imencode('.jpg', img, [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 50])
语句将图像编码为JPEG格式,质量设置为50。 - 通过
th.start()
语句启动线程。
- 显示图像:
- 通过
cv2.putText(...)
和cv2.imshow('client_frame', img)
语句在本地显示图像,并在图像上添加了文本 “client”。
- 通过
- 退出条件:
- 如果按下’q’键,通过
cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q')
语句检测到这一条件,并退出循环。
- 如果按下’q’键,通过
- 清理:
- 通过
cv2.destroyAllWindows()
语句关闭所有OpenCV窗口。
- 通过
该脚本应该与你之前提供的服务器脚本配合使用,服务器脚本用于接收图像数据,而这个客户端脚本用于发送图像数据。
UDP客户端:
import numpy as np
import cv2, threading, time
from socket import *def send_img():s.sendto(send_data, addr)print(f'已发送{img.size}Bytes的数据')s.close()# input('>>')# addr = ('192.168.43.106', 8080)
addr = ('127.0.0.1', 8080) # 127.0.0.1表示本机的IP,相当于我和“自己”的关系
cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:_, img = cap.read()img = cv2.flip(img, 1)s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)th = threading.Thread(target=send_img)th.setDaemon(True)_, send_data = cv2.imencode('.jpg', img, [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 50])th.start()cv2.putText(img, "client", (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 0, 0), 2)cv2.imshow('client_frame', img)if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):breakcv2.destroyAllWindows()
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