opencv学习之路（2）、读取视频，读取摄像头

　　一、介绍

视频读取本质上就是读取图像，因为视频是由一帧一帧图像组成的。1秒24帧基本就能流畅的读取视频了。 
①读取视频有两种方法： 
A. VideoCapture cap; 
cap.open(“1.avi”); 
B. VideoCapture cap(“1.avi”);

---

②循环显示每一帧： 
while(1) 
{ 
Mat frame; //定义Mat变量，用来存储每一帧 
cap>>frame; //读取当前帧方法一 
//cap.read(frame); //读取当前帧方法二 
imshow(“视频显示”, frame); //显示一帧画面 
waitKey(30); //延时30ms 
}

　　二、读取视频示例程序

#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

void main(){
    VideoCapture cap;
    cap.open("E://2.avi"); //打开视频,以上两句等价于VideoCapture cap("E://2.avi");

    //cap.open("http://www.laganiere.name/bike.avi");//也可以直接从网页中获取图片，前提是网页有视频，以及网速够快
    if(!cap.isOpened())//如果视频不能正常打开则返回
        return;
    Mat frame;
    while(1)
    {
        cap>>frame;//等价于cap.read(frame);
        if(frame.empty())//如果某帧为空则退出循环
            break;
        imshow("video", frame);
        waitKey(20);//每帧延时20毫秒
    }
    cap.release();//释放资源
}

　　三、读取视频说明

1. 打开的视频可以是本地视频如: 
   VideoCapture cap(“1.avi”); 
   也可以是网络视频如： 
   VideoCapture cap(“http://www.laganiere.name/bike.avi“);
2. 读取视频一定要加异常判断 
   A.打开视频失败(各种原因) 
   B. 取帧失败异常(程序结尾判断) 
   ex1: 
   if(!cap.isOpened()) //检查打开是否成功 
   return; 
   ex2: 
   cap>>frame; 
   if(!frame.empty()) //判断当前 帧是否为空 
   { 
   imshow(“video”, frame); 
   waitKey(30); 
   } 
   else break;

　　四、获取指定视频类的相关参数信息

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

void main(){
    VideoCapture cap;
    cap.open("E:\2.avi"); //打开视频,等价于   VideoCapture cap("E://2.avi");

    if(!cap.isOpened())
        return;

    int width = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);  //帧宽度
    int height = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT); //帧高度
    int frameRate = cap.get(CV_CAP_PROP_FPS);  //帧率 x frames/s
    int totalFrames = cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT); //总帧数

    cout<<"视频宽度="<<width<<endl;
    cout<<"视频高度="<<height<<endl;
    cout<<"视频总帧数="<<totalFrames<<endl;
    cout<<"帧率="<<frameRate<<endl;

    Mat frame;
    while(1)
    {
        cap>>frame;//等价于cap.read(frame);
        if(frame.empty())
            break;
        imshow("video", frame);
        if(waitKey(20)>0)
            break;
    }
    cap.release();
}

　　五、读取摄像头

读取摄像头和读取视频大同小异，主要是这句代码有些许不同。 
VideoCapture cap; 
cap.open(0); 
读取视频时可以传入视频路径，而读取摄像头传入的是index索引号。

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注: 
1)如果默认笔记本/台式机只有一个USB摄像头,Index=0; 如果有2个，一般Index为0和1，根据具体情况区分，摄像头接入和断开会改变Index值 
2)如果接入2个以上，但只想用指定的一个，可以在设备管理器中禁用其他，同时Index设置为0 

3)因为开启摄像头后一直在进行读取，所以需要用waitKey()返回值判断退出预览 
imshow(“video”, frame); 
if(waitKey(30)>0)//无按键按下返回-1，按键按下时退出 
break; 
也可以指定按键退出： 
if(waitKey(30)==27) //Esc键退出，ESC的ASCLL码为27 
break;

　　六、读取摄像头后加入简单处理效果

如果只是读取摄像头不进行处理的话，那毫无意义，现在以canny边缘检测以及颜色空间转换为目标进行处理。

#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

void main(){
    VideoCapture cap;
    cap.open(0); //打开摄像头

    if(!cap.isOpened())
        return;

    Mat frame;
    while(1)
    {
        cap>>frame;//等价于cap.read(frame);
        Canny(frame, frame, 30, 100);//canny边缘检测，去掉这一行就是纯粹的读取摄像头了
        //cvtColor(frame, frame, CV_BGR2HSV);//BGR空间转为HSV颜色空间，注意，两者不能同时对同一张图片（在此为frame）进行处理，否则报错
        if(frame.empty())
            break;
        imshow("video", frame);
        if(waitKey(20)>0)//按下任意键退出摄像头　　因电脑环境而异，有的电脑可能会出现一闪而过的情况
            break;
    }
    cap.release();
    destroyAllWindows();//关闭所有窗口
}

针对第20行代码：最开始电脑配置的opencv2.x版本，上述代码打开摄像头没有问题；后来使用opencv3.x版本，重新编译了contrib包，发现摄像头打开后一闪而过。

原因是 waitkey() 如果不按键的时候是返回 oxff，oxff无符号时是255，有符号时是-1。windows vs 的环境默认了这个为非符号数 即255，而opencv的有些配置环境中是-1。

解决方案：把原始代码中循环读取帧的

if (waitKey(20)>=0)　　break;

改为

if (waitKey(20) != 255)　　break;

或者把waitkey的返回值用有符号数去读取。

uchar c=waitkey(20);　　if(c!=255)  break;

　　七、写入视频

　　1、介绍

①VideoWriter： OpenCV提供VideoWriter类写视频文件，类的构造函数可以指定文件名、播放帧率、帧尺寸、是否创建彩色视频。 

②两种写入帧方法： 
1 ) writer.write(frame); 
2）writer >>frame(这里的箭头方向应该相反，不知道为什么箭头不能向←); 
③注意事项： 
1)写入视频前需安装对应的编解码器 
2)生成视频是否支持彩色应与构造函数设置一致 
3)生成视频尺寸需与读取视频尺寸一致

　　2、代码示例

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

void main(){
    VideoCapture cap;
    cap.open("E://2.avi");
    Size size0=Size(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
    VideoWriter writer("E://out.avi",-1,cap.get(CV_CAP_PROP_FPS),size0,false);

    if(!cap.isOpened())
        return;

    Mat frame;
    while(1)
    {
        cap>>frame;
        Canny(frame,frame,30,100);
        if(frame.empty())
            break;
        writer<<frame;//等同于writer.write(frame);
        imshow("video", frame);
        if(waitKey(10)>0)
            break;
    }
    cout<<"write end!";
    cap.release();
    destroyAllWindows();
}