Python OpenCV 基础：摄像头调用与视频处理实战

OpenCV 是计算机视觉领域最流行的库之一。假设你已经完成了环境安装，下面直接切入核心功能，聊聊如何用 Python 调用摄像头、播放本地视频以及录制视频。

1. 利用 OpenCV 打开摄像头

要启动摄像头，核心是创建 VideoCapture 对象。参数 0 代表默认摄像头编号，如果电脑连接了多个设备，可以尝试传入 1 或更高数字来切换。

import cv2

capture = cv2.VideoCapture(0)

while True:
    # read() 返回两个值：ret 和 frame
    # ret 是布尔值，表示帧是否成功获取
    ret, frame = capture.read()
    
    if not ret:
        break
        
    # 显示图像窗口，第一个参数是窗口标题
    cv2.imshow('frame', frame)
    
    # 等待按键，1ms 后刷新，按 'q' 退出
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break

capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

关于灰度图： 如果想看黑白画面，只需在显示前加一步颜色转换。cv2.cvtColor() 负责将 BGR 转为 Gray（灰度）。

# ... 上面代码保持不变 ...
gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow('frame', gray) # 这里显示灰度图
# ... 后续逻辑不变 ...

属性控制： 除了读取，还能通过 get() 和 set() 调整摄像头参数，比如分辨率、亮度等。propId 对应不同的属性 ID（0~18），具体数值可查阅官方文档。

capture = cv2.VideoCapture(0)
# 获取当前宽度和高度
width = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
print(f"当前分辨率：{width}x{height}")

# 尝试设置分辨率（注意：并非所有摄像头都支持自定义分辨率）
# capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, width * 2)
# capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, height * 2)

2. 播放本地视频

播放本地文件与调用摄像头的 API 几乎一致，区别在于初始化时传入的是文件路径而非数字索引。

import cv2

video_path = "./test_video.mp4"
capture = cv2.VideoCapture(video_path)

while capture.isOpened():
    ret, frame = capture.read()
    if not ret:
        break
        
    cv2.imshow("Video", frame)
    
    # waitKey 参数决定播放速度，单位毫秒
    # 30ms 约等于每秒 33 帧，可根据需求调整
    if cv2.waitKey(30) == ord('q'):
        break

capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

3. 录制视频

保存视频需要用到 VideoWriter 对象。初始化时需要指定四个关键参数：输出文件名、编码格式、帧率（FPS）和分辨率。

FourCC 编码： 用于指定视频压缩方式。常见的如 MJPG，写法可以是 cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG') 或逐个字符传入。

import cv2

capture = cv2.VideoCapture(0)

# 定义编码格式
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')
# 创建写入对象：文件名，编码，帧率，尺寸
outfile = cv2.VideoWriter("output.avi", fourcc, 25.0, (640, 480))

while capture.isOpened():
    ret, frame = capture.read()
    if ret:
        outfile.write(frame)  # 写入每一帧
        cv2.imshow('Recording', frame)
        if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
            break
    else:
        break

capture.release()
outfile.release()
cv2.destroyAllWindows()

总结

• 采集与播放：统一使用 cv2.VideoCapture()，参数为数字即摄像头，为路径即本地视频。
• 属性调节：通过 cap.get() 读取状态，cap.set() 修改配置。
• 视频写入：使用 cv2.VideoWriter() 配合合适的 FourCC 编码实现录制。

掌握这些基础接口，就能快速搭建起图像采集与处理的流程框架。