opencv 多线程读取和显示摄像头【python源码】

在Python中，使用OpenCV库实现多线程读取和显示摄像头通常涉及创建多个线程，每个线程负责从摄像头捕获视频帧并显示它们。但是，请注意，OpenCV本身并不直接支持多线程显示，因为cv2.imshow通常是在主线程中运行的。然而，你可以使用多线程来捕获视频帧，并将这些帧放入一个队列中，然后在主线程中处理并显示它们。

以下是一个使用Python的threading模块和OpenCV库来实现多线程摄像头捕获和显示的示例代码：

import cv2  
import threading  
import queue  # 线程安全的队列  
q = queue.Queue()  # 捕获摄像头的函数  
def capture_video(cap, q):  while True:  ret, frame = cap.read()  if not ret:  break  # 将捕获的帧放入队列  q.put(frame)  cap.release()  # 显示视频的函数  
def show_video(q):  while True:  if not q.empty():  # 从队列中获取帧  frame = q.get()  cv2.imshow('Camera Feed', frame)  # 按 'q' 键退出  if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  break  else:  # 如果没有帧，稍微等待一下  cv2.waitKey(1)  cv2.destroyAllWindows()  # 主函数  
def main():  # 打开摄像头  cap = cv2.VideoCapture(0)  if not cap.isOpened():  print("Error: Could not open camera.")  return  # 创建捕获和显示视频的线程  capture_thread = threading.Thread(target=capture_video, args=(cap, q))  show_thread = threading.Thread(target=show_video, args=(q,))  # 启动线程  capture_thread.start()  show_thread.start()  # 等待线程结束  capture_thread.join()  show_thread.join()  cv2.destroyAllWindows()  if __name__ == "__main__":  main()

在上面的代码中，capture_video函数负责从摄像头捕获视频帧，并将它们放入一个线程安全的队列中。show_video函数从队列中取出帧并在窗口中显示它们。两个函数分别在不同的线程中运行，通过队列来通信。

请注意，这段代码没有实现多个摄像头的同时捕获和显示。如果你需要同时显示来自多个摄像头的视频，你需要为每个摄像头创建一个捕获线程，并可能需要为每个摄像头创建不同的显示窗口。但是，由于cv2.imshow的限制，你可能需要实现更复杂的逻辑来在多个窗口中轮询显示视频帧。

在实际应用中，如果需要处理多个摄像头的视频流，并且希望每个摄像头都有自己的显示窗口，通常更好的做法是使用图形用户界面(GUI)库（如PyQt或Tkinter）来管理窗口和事件循环，而不是依赖OpenCV的imshow函数。这些GUI库通常提供了更灵活的多线程和多窗口支持。
在这里插入图片描述

拓展

主线程：界面显示、其他逻辑处理
#线程1：opencv读取摄像头到界面中
#线程2：采集数据显示到界面中
#逻辑：
from demo import Ui_MainWindow
点击按钮detect_Button则打开摄像头，再次点击detect_Button则关闭摄像头；
实时显示摄像头画面并且更新到主界面Ui_MainWindow中；
实时采集线程2中的数据，并且更新到主界面Ui_MainWindow中

要实现您描述的功能，我们需要用到Python的threading模块来创建和管理线程，以及OpenCV库来读取摄像头的视频流。首先，确保已经安装了OpenCV库，如果没有安装，可以通过以下命令安装：

bash
pip install opencv-python
接下来，我们需要编写主逻辑。这里假设您已经有了一个demo.py文件，其中包含了Ui_MainWindow类，这个类应该是一个基于Qt Designer生成的UI界面类。下面是一个简单的例子，演示了如何实现您的要求：

import sys  
import threading  
import cv2  
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow  
from PyQt5.QtGui import QImage, QPixmap  
from PyQt5.QtCore import pyqtSignal, QThread  
from demo import Ui_MainWindow  class CameraThread(QThread):  # 定义一个信号，用来发送图像数据到主线程  update_image_signal = pyqtSignal(QImage)  def __init__(self, camera_id):  super(CameraThread, self).__init__()  self.camera_id = camera_id  self.cap = None  def run(self):  self.cap = cv2.VideoCapture(self.camera_id)  if not self.cap.isOpened():  print("Error: Could not open video device")  return  while True:  ret, frame = self.cap.read()  if ret:  # 将OpenCV图像转换为Qt图像  rgb_image = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)  h, w, ch = rgb_image.shape  bytes_per_line = ch * w  qimg = QImage(rgb_image.data, w, h, bytes_per_line, QImage.Format_RGB888)  self.update_image_signal.emit(qimg)  def stop(self):  self.requestInterruption()  self.wait()  if self.cap:  self.cap.release()  class DataCollectionThread(QThread):  # 定义一个信号，用来发送采集的数据到主线程  update_data_signal = pyqtSignal(str)  def __init__(self):  super(DataCollectionThread, self).__init__()  def run(self):  while True:  # 这里模拟数据采集，您可以替换为实际的数据采集代码  data = "模拟数据: " + str(round(random.random(), 2))  self.update_data_signal.emit(data)  # 假设每秒更新一次数据  self.sleep(1)  def stop(self):  self.requestInterruption()  self.wait()  class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):  def __init__(self):  super(MainWindow, self).__init__()  self.setupUi(self)  self.camera_thread = CameraThread(0)  # 假设使用摄像头0  self.data_collection_thread = DataCollectionThread()  self.camera_thread.update_image_signal.connect(self.update_image)  self.data_collection_thread.update_data_signal.connect(self.update_data_label)  self.detect_Button.clicked.connect(self.toggle_camera)  self.camera_running = False  def toggle_camera(self):  if self.camera_running:  self.camera_thread.stop()  self.data_collection_thread.stop()  self.camera_running = False  else:  self.camera_thread.start()  self.data_collection_thread.start()  self.camera_running = True  def update_image(self, image):  self.label_image.setPixmap(QPixmap.fromImage(image))  def update_data_label(self, data):  self.label_data.setText(data)  if __name__ == '__main__':  app = QApplication(sys.argv)  window = MainWindow()  window.show()  sys.exit(app.exec_())