Python-OpenCV使用多线程实现依次以高分辨率读取摄像头（深度解析）

2021-08-29 10:12:03

Python-OpenCV使用多线程实现依次以高分辨率读取摄像头

1.配置环境
2.任务要求
3.技术流程
4.细节说明
5.结束语

1.配置环境

使用环境：python3.8
平台：Windows10、Ubuntu20.04
IDE：PyCharm

2.任务要求

通过界面按钮切换显示两个摄像头的画面
如下图所示，点击前方摄像头则显示摄像头1的画面；第几后方摄像头则显示摄像头2的画面

3.技术流程

显示摄像头需要使用OpenCV，因为我们的需求是一次只显示一个摄像头，所以可以开启摄像头1后，通过按钮切换到摄像头2的过程中，先关闭摄像头1再打卡摄像头2，这样可以规避掉带宽不够而读取不出来的错误。

代码如下

from socket import *
import json
import random
from threading import Thread
from utils import utils
import time
import cv2

class Main:

    def __init__(self):
        self.camera_id = [0, 2]
        self.cap_front = cv2.VideoCapture(self.camera_id[0])
        self.cap_behind = cv2.VideoCapture(self.camera_id[1])
	def get_img(self):
	        while True:
	            if self.camera_cato == "front":
	                if self.cap_behind.isOpened():
	                    self.cap_behind.release()
	                if not self.cap_front.isOpened():
	                    try:
	                        self.cap_front = cv2.VideoCapture(self.camera_id[0])
	                    except:
	                        pass
	                self.success, self.frame = self.cap_front.read()
	            else:
	                if self.cap_front.isOpened():
	                    self.cap_front.release()
	                if not self.cap_behind.isOpened():
	                    try:
	                        self.cap_behind = cv2.VideoCapture(self.camera_id[1])
	                    except:
	                        pass
	                self.success, self.frame = self.cap_behind.read()
	            if self.frame is not None and self.connect:
	                self.send_img(self.frame)
     def loop(self):
        while True:
            print(self.send_img)
            time.sleep(0.3)
	                
    def Process(self):
        self.task_Proce_send_img = Thread(target=self.get_img)
        # 设置为守护线程，当主线程结束后，此子线程也会随之结束
        self.task_Proce_send_img.setDaemon(True)
        self.task_Proce_send_img.start()
if __name__ == '__main__':
    print("=====================下位机=====================\n等待接受消息...")
    Main = Main()
    Main.Process()

其中主要变量解释如下：

self.camera_cato为从按钮获取的值，有“front”、“behind”两种类型，分别对应摄像头1和摄像头2
self.frame为读取到的图像

主要技术要点如下：

采用多线程，将摄像头数据的或许封装在一个函数里，通过开启子线程让其可以在后台一直运行
摄像头读取采用先判断另一摄像头是否开启，若开启则关闭另一摄像头，再判断此摄像头是否开启，若关闭则开启此摄像头，也就是下面这段代码

if self.cap_behind.isOpened():
    self.cap_behind.release()
if not self.cap_front.isOpened():
    try:
        self.cap_front = cv2.VideoCapture(self.camera_id[0])
    except:
        pass

4.细节说明

可能有些朋友会想，为什么不直接读取两个摄像头信息赋值给两个变量，需要哪个摄像头的信息就取哪个摄像头呢？
答：这会导致两个问题：

提示读取两个摄像头会导致第二个摄像头读取不出来，读出来的数据是None，究其原因是USB摄像头带宽受限，硬件的问题，这个问题可以通过设置降低摄像头分辨率来解决，但这样会损失图像质量
同时打开两个摄像头会占用更多的本地资源

那么可能有朋友会像，我直接设置两个线程，一个线程负责一个摄像头，要用哪个就开哪个，不用就杀掉线程，这样是否可行呢？
答:不可行，因为打开两个线程分别读取摄像头信息后，即使杀死线程，但是系统对摄像头的占用并不会结束，另个线程仍然读不出摄像头，仍然处于带宽不足的状态。

有一点需要注意，不能直接在读取摄像头数据的进程中写入显示图像的命令，这会导致线程阻塞，目前原因还没找到，有大神知道可以在评论区告知一下，谢谢！

 cv2.imshow("img", self.frame)
 cv2.waitKey(1)

5.结束语

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