OpenCV-Utils学习日志：VideoCapture使用样例

1.VideoCapture可以打开多种来源的数据流，但常见的是相机、视频及图像序列三类数据流：

         (1)打开相机数据流，需要指定相机在主机上的设备编号，若主机上只有一个相机则编号通常是0。

         (2)打开视频数据流，需要指定视频的完整路径，如/root/data/vtest.avi。

         (3)打开图像序列流，需要指定图像序列的完整路径，其中路径中的文件名的格式同C言语中prinf的格式，可参见《CV学习日志：C语言中文件IO使用要点》。如/root/data下有ima1.png、ima2.png、…、ima123.png，则给定的文件名为/root/data/ima%d.png；如/root/data下有ima001.png、ima002.png、…、ima123.png，则给定的名为/root/data/ima%03d.png，这里%03d表示图像名序列号是整数、占宽三位、不足三位的高位是零填充。

2.VideoCapture常用的函数是构造、read、set及get：

         (1)构造函数：打开数据流。

         (2)read函数：读一帧数据流。

         (3)set函数：设置VideoCapture属性值，常用属性是CAP_PROP_FRAME_HEIGHT和CAP_PROP_FRAME_WIDTH。

         (4)get函数：获取VideoCapture属性值，常用属性是CAP_PROP_FRAME_HEIGHT和CAP_PROP_FRAME_WIDTH。

3.类AboutVideoCAP是VideoCapture的使用样例，其功能如下：

         (1)打开数据流功能：可打开相机、视频或图像序列，相机指定设备号、视频和图像序列指定完整路径。

         (2)保存数据流功能：按空格保存图像到给定的目录或默认的workDir/data，图像名是时间戳，单位纳秒。

         (3)帧显示时间设置功能：默认每帧显示30毫秒，可指定为期望显示的时间，其中设为零表示一直显示直到按下任意键。

         (4)帧高度宽度设置功能：对于相机数据流，可指定相机支持的尺寸，否则为相机默认的输出尺寸。

         可在https://github.com/opencv/opencv/tree/master/samples/data下载vtest.avi和left*.jpg测试视频流和图像序列。

         也可参见关于VedioCapture和VideoWriter的综合使用样例《OpenCV-Utils学习日志：VideoWriter使用要点》。

         以下是详细代码，依赖于C++14、OpenCV4.x和Spdlog。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/core/utils/filesystem.hpp>
#include <spdlog/spdlog.h>
using namespace std;
using namespace cv;

#ifndef StrPairKey
#define StrPairKey(key) make_pair(#key, key)
#define StrPairVal(val) make_pair(val, #val)
#endif

class AboutVideoCAP
{
public:
    map<int, pair<int, string>> capProps =
    {
        make_pair(0, StrPairVal(CAP_PROP_POS_MSEC)),
        make_pair(1, StrPairVal(CAP_PROP_POS_FRAMES)),
        make_pair(2, StrPairVal(CAP_PROP_FRAME_COUNT)),
        make_pair(3, StrPairVal(CAP_PROP_POS_AVI_RATIO)),

        make_pair(4, StrPairVal(CAP_PROP_FRAME_WIDTH)),
        make_pair(5, StrPairVal(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)),
        make_pair(6, StrPairVal(CAP_PROP_FPS)),
        make_pair(7, StrPairVal(CAP_PROP_FOURCC)),
        make_pair(8, StrPairVal(CAP_PROP_FORMAT)),
        make_pair(9, StrPairVal(CAP_PROP_MODE)),

        make_pair(10, StrPairVal(CAP_PROP_BRIGHTNESS)),
        make_pair(11, StrPairVal(CAP_PROP_HUE)),
        make_pair(12, StrPairVal(CAP_PROP_SATURATION)),
        make_pair(13, StrPairVal(CAP_PROP_CONTRAST)),
        make_pair(14, StrPairVal(CAP_PROP_GAIN)),
        make_pair(15, StrPairVal(CAP_PROP_EXPOSURE))
    };

    void TestMe(int argc = 0, char** argv = 0)
    {
        //0.GetParams
        if (argc < 3) { spdlog::critical("Usage: appName streamFrom saveDir waitTime(Optional) deviceRows(Optional) deviceCols(Optional)"); return; }
        string imaFrom = argv[1];
        string saveDir = argv[2];
        int waitTime = 30; if (argc > 3) waitTime = atoi(argv[3]);
        int deviceRows = 0; if (argc > 4) deviceRows = atoi(argv[4]);
        int deviceCols = 0; if (argc > 5) deviceCols = atoi(argv[5]);

        //1.CreatDirectory
        utils::fs::createDirectories(saveDir);
        spdlog::set_pattern("%v"); spdlog::info("imaFrom: {}
saveDir: {}
waitTime: {}
deviceRows: {}
deviceCols: {}", imaFrom, saveDir, waitTime, deviceRows, deviceCols);

        //2.OpenStream
        VideoCapture cap;
        if (imaFrom.size() == 1)
            if (cap.open(atoi(imaFrom.c_str())) == false) { spdlog::critical("Failed to open device: {}", imaFrom); return; }
        if (imaFrom.size() > 1)
            if (cap.open(imaFrom) == false) { spdlog::critical("Failed to open file: {}", imaFrom); return; }

        //3.SetDevice
        if (imaFrom.size() == 1 && argc > 4) cap.set(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, deviceRows);
        if (imaFrom.size() == 1 && argc > 5) cap.set(CAP_PROP_FRAME_WIDTH, deviceCols);

        //4.GetDevice
        spdlog::info("cap.isOpened(): {}", cap.isOpened());
        spdlog::info("cap.getBackendName(): ", cap.getBackendName());
        for (map<int, pair<int, string>>::iterator it = capProps.begin(); it != capProps.end(); ++it)
            spdlog::info("cap.get({}): {}", it->second.second, cap.get(it->second.first));

        //5.ReadStream
        cv::namedWindow(__FUNCTION__, WINDOW_NORMAL);
        spdlog::info("Press space to save one and q/Q to exit");
        Mat frame;
        while (cap.read(frame))
        {
            //5.1 ShowImage
            cv::imshow(__FUNCTION__, frame);
            int c = cv::waitKey(waitTime);
            if (c == 'q' || c == 'Q') break;

            //5.2 SaveImage
            if (c == ' ')
            {
                string savePath = saveDir + fmt::format("/{}.png", chrono::time_point_cast<chrono::nanoseconds>(chrono::system_clock::now()).time_since_epoch().count());
                cv::imwrite(savePath, frame);
                spdlog::info("Saved to: " + savePath);
            }
        }
        cv::destroyWindow(__FUNCTION__);
    }
};

int main(int argc, char** argv) { AboutVideoCAP me; me.TestMe(argc, argv); return 0; }