[人工智能]用opencv-python捕捉并保存usb摄像头拍摄的视频

背景：为了做一个滴水检测的demo，自己配置了滴水装置的实验环境，需要用摄像头实时拍摄滴水画面，进行检测，生成滴水位置的bbox，保存检测后的视频。opencv可以实时捕捉usb摄像头拍摄的画面，因此稍微学习了一下

用摄像机捕捉视频

通常，我们必须用摄像机捕捉直播。OpenCV提供了一个非常简单的接口来实现这一点。让我们从相机捕捉视频(我使用的是usb摄像头)，将其转换成灰度视频并显示出来。

VideoCapture对象cap

要捕获视频，需要创建VideoCapture的对象cap。它的参数可以是设备索引或视频文件的名称。设备索引只是指定哪个摄像头的数字。通常电脑内置摄像头的设备索引是0，外接的usb摄像头是1，以此类推。之后就可以逐帧捕获usb摄像头拍摄的视频。任务的最后，要release VideoCapture的对象cap。

VideoWriter对象out

要保存视频，我们需要创建一个VideoWriter对象out。传入的参数包括：输出文件名(例如:output.avi)、FourCC代码(详见下一段)。然后每秒帧数(fps)、帧大小。最后一个是isColor的flag，如果为True，表示输入视频编码器的是color frame，否则使用greyscale frame。

FourCC是一个4字节的代码，用来指定视频的编码解码器。对于XVID格式的编码解码器，传递cv.VideoWriter_fourcc('M','J','P','G')或cv.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')。一般我们使用XVID格式的编码解码器，对应的视频后缀是.avi

代码流程

有时，cap可能没有初始化。我们可以通过cap.isOpened()方法检查它是否被初始化，如果是False，使用cap.open()打开它。

cap.get(propId)方法访问本视频的一些属性，比如fps和分辨率，其中propId可以是一个从0到18的数字，每个数字表示视频的一个属性，也可以直接是属性的名称，比如cv2.CAP_PROP_FPS表示帧速率。

cap.set(propId, value)可以修改视频的属性，比如帧速、分辨率，value是你想要的新值。

import cv2
import numpy as np

# 创建VideoCapture的对象cap。传入的参数可以是设备索引1，也可以是自己本地的视频
cap = cv2.VideoCapture(1)
video_path = 'C:\\Users\\HP\\Desktop\\Accusefive.mp4'
#cap = cv2.VideoCapture(video_path)

cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1920)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 1080)
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS) #获取视频的帧率

# 生成fourcc code
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
# 需要保存，创建VideoWriter对象out
out = cv2.VideoWriter('C:\\Users\\HP\\Desktop\\vv.avi', fourcc, 20.0, (640, 480))

# 确保cap打开了
if not cap.isOpened():
    print("cap is not opened, open the cap")
    cap.open()
    exit()
else:
    print('cap is opened, read the video stream...')

# 使用一个While循环不间断地对usb摄像头进行读取，一直到遇到键盘终止事件时break掉
while cap.isOpened():
	# 使用cap.read()从摄像头读取一帧
    ret, frame = cap.read()
    # 用read()返回的布尔值ret判断有没有正确读取到
    if not ret:
        print(' cannot receive frames(stream end?). Exiting...')
        break
    # frame = cv.flip()
	
	# 写入对象out调用write()写入这一帧
    out.write(frame)

	# 同时，把我们写入视频的这一帧显示出来，这样能实时看到我们处理和保存的内容
    cv2.imshow('frame', frame)
    # 等待1ms按键事件,如果未在规定时间按键，返回-1.如果在规定时间按键，返回所按键的ascII码值
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break

# release你的cap对象和out对象
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows() # 销毁所有打开的HighGUI窗口。

cap.read() 实时地从摄像机读取一个视频帧，read()返回一个布尔值和读取的帧，如果视频帧正确地读取了，该布尔值为True，否则为False。因此我们可以通过判断这个布尔值确定if the frame is received correctly.

out.write(frame) 把当前的帧frame写入目的视频中，VideoWriter对象out调用write()方法

cv2.imshow(‘frame’, frame) 传入一张图片，通过窗口显示这张图片，第一个参数是窗口的名称。

cv2.waitKey(1) 程序会卡在这里，等待一个按键的事件，等待时间即为传入的t毫秒。
retval = cv.waitKey( [,delay])
当delay≤0时，函数waitKey无限等待键事件（即按下按键），当delay>0时，等待正数时长的延迟（单位：毫秒）。如果在延迟时长之内有按键，则返回该按键的ASCII码，如果在延迟时长内没有按键发生，返回-1。
因此在显示的窗口中播放的视频的速率，限制因素不是视频的fps，而是等待代码waitKey(10)所花费的时间，该代码使程序在每帧之间等待10ms。如果设为150，窗口中视频将看起来非常慢。