使用 Python OpenCV cv2.VideoCapture() 直接以灰度读取视频帧

Question

我正在使用 OpenCV。 我有一个视频文件，我想以灰度读取它，而不是转换为灰度的每一帧。 IE

cap = cv2.VideoCapture(VIDEO_PATH)

results = {}
curr_frame = 0
start = time.time()
while(cap.isOpened()):
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame = cap.read()
    if ret == True:
        curr_frame+=1
        frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

我不想这样做，而是想像我们在图像中那样直接以灰度读取它，即

im_gray = cv2.imread('grayscale_image.png', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

现在在检查文档时，我发现读取函数“该方法/函数在一次调用中结合了 VideoCapture::grab() 和 VideoCapture::retrieve()。” 在检索内部，我们可以传递一个标志值。 是否可以将其与 read 结合并以灰度读取而不是显式转换？

我试着做

ret, frame = cap.read(flag=0)

但它不是有效的关键字参数。

error: OpenCV(4.5.5) :-1: error: (-5:Bad argument) in function 'read'
> Overload resolution failed:
>  - 'flag' is an invalid keyword argument for VideoCapture.read()
>  - 'flag' is an invalid keyword argument for VideoCapture.read()

但是我可以在cap.read()中传入任何随机数并且它可以工作。

cap.read(-4)

我一直在寻找 Python 中的源代码，但在 github 上找不到该函数的 Python 源代码。

Answer 1

根据VideoCaptureModes文档，有四种可能的模式：

cv2.CAP_MODE_BGR - BGR24 (default)
cv2.CAP_MODE_RGB - RGB24
cv2.CAP_MODE_GRAY - Y8
cv2.CAP_MODE_YUYV - YUYV

另请注意：

目前，这些仅通过 libv4l 后端支持。

因此，要使用cv2.VideoCapture()直接将视频帧读取为灰度，您必须使用cv2.CAP_MODE_GRAY将模式设置为灰度，如下所示：

capture = cv2.VideoCapture(0)
possible = capture.set(cv2.CAP_PROP_MODE, cv2.CAP_MODE_GRAY)
print(possible)

# IMPORTANT: Check this value to see if it's supported by your system

您必须检查返回的bool值是否可行，因为您的操作系统、相机、硬件或后端可能支持也可能不支持。 如果返回值为False或者您收到这样的错误

AttributeError：模块 'cv2' 没有属性 'CAP_MODE_GRAY'

那么不幸的是，您的系统不可能，您可以做的最好的事情是在检索帧后使用cv2.cvtColor转换为灰度。

---

这是一个从网络摄像头直接将帧读取为灰度的工作示例

import multiprocessing as mp
import cv2, time

def capture_frames():
    capture = cv2.VideoCapture(0)
    possible = capture.set(cv2.CAP_PROP_MODE, cv2.CAP_MODE_GRAY)
    print(possible)

    # FPS = 1/X, X = desired FPS
    FPS = 1/120
    FPS_MS = int(FPS * 1000)

    while True:
        # Ensure camera is connected
        if capture.isOpened():
            (status, frame) = capture.read()
            
            # Ensure valid frame
            if status:
                cv2.imshow('frame', frame)
            else:
                break
            if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
                break
            time.sleep(FPS)

    capture.release()
    cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == '__main__':
    print('Starting video stream')
    capture_process = mp.Process(target=capture_frames, args=())
    capture_process.start()