OpenCV - 计算相机和视频的帧速率FPS

本文介绍了如何利用OpenCV库计算相机和视频的帧速率(FPS)。对于相机,由于OpenCV的get(CAP_PROP_FPS)方法不适用于webcams,需要通过读取一段时间内的帧数并计算来获取FPS。而对于视频文件,可以直接使用OpenCV的方法获取其帧率。文章提供了Python和C++两种实现方式的详细步骤。

原文:OpenCV - 计算相机和视频的帧速率FPS[译] - AIUAI

原文:How to find frame rate or frames per second (fps) in OpenCV ( Python / C++ ) ? - 2015.11.12

OpenCV 库中的 VideoCapture 类主要处理视频读取以及从连接的相机中获取图像帧.

基于VideoCapture 中的 get(PROPERTY_NAME) 方法可以获取到视频文件的很多信息. 其中,关于视频的最常用的属性是帧速率(frame rate),也叫每秒帧数(frames per second).

1. 计算相机的帧速率FPS

OpenCV 并不能很直接的得到所连接的相机(camera/webcam) 的帧速率.

在 OpenCV 的文档中,所述的是,get(CAP_PROP_FPS)get(CV_CAP_PROP_FPS) 方法给出了每秒帧数. 这对于视频文件而言是正确的,但是并不适用于 webcams. 对于webcams 以及许多其它 cameras,不得不手工计算每秒的帧数. 可以从视频中读取一定量的视频帧,然后根据所耗时间,计算得到每秒帧数.

1.1. Python 实现

#!/usr/bin/env python
#! --*-- coding:utf-8 --*--
import cv2
import time
 
if __name__ == '__main__' :
    # 启动默认相机
    video = cv2.VideoCapture(0);
     
    # 获取 OpenCV version
    (major_ver, minor_ver, subminor_ver) = (cv2.__version__).split('.')
    
    # 对于 webcam 不能采用 get(CV_CAP_PROP_FPS) 方法 
    # 而是:
    if
### 解决方案 在使用 `opencv-python` 处理视频时,帧率(FPS)的控制主要依赖于读取显示的速度。默认情况下,程序可能会受限于显示器刷新率或其他因素。为了调整或解除帧数限制,可以采取以下几种方法: #### 方法一:通过等待时间精确控制播放速度 可以通过设置 `cv2.waitKey()` 的参数来间接影响每秒处理多少帧图像。 ```python import cv2 cap = cv2.VideoCapture('video.mp4') while cap.isOpened(): ret, frame = cap.read() if not ret: break # 设置延迟时间为毫秒级整数值;0表示无限期等待按键事件 key = cv2.waitKey(30) & 0xFF if key == ord('q'): break cv2.imshow('Frame', frame) cap.release() cv2.destroyAllWindows() ``` 此代码片段中的 `waitKey(30)` 表示每次循环暂停大约30ms,从而实现约33 FPS (1s/30ms=33fps)[^1]。 #### 方法二:利用多线程提高效率 对于实时性要求较高的应用场景,考虑采用生产者-消费者模式或多线程技术分离数据采集与展示逻辑,以此减少因界面渲染造成的瓶颈效应。 ```python from threading import Thread import queue import cv2 class VideoCaptureThread(Thread): def __init__(self, src=0): super().__init__() self.cap = cv2.VideoCapture(src) self.q = queue.Queue(maxsize=10) def run(self): while True: ret, frame = self.cap.read() if not ret or self.q.full(): continue if not self.q.empty(): try: self.q.get_nowait() # discard previous frames to keep only the latest one except queue.Empty: pass self.q.put(frame) def main(): video_thread = VideoCaptureThread("video.mp4") video_thread.daemon = True video_thread.start() while True: if not video_thread.q.empty(): frame = video_thread.q.get() cv2.imshow('Video Stream', frame) if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break main() ``` 这种方法能够有效缓解由于I/O操作引起的阻塞问题,使得实际运行过程中可以获得更高的帧速率[^2]。 #### 方法三:修改摄像头属性直接设定目标帧率 如果源文件来自摄像设备,则可以直接调用 `set()` 函数更改特定属性值,比如这里尝试改变相机的工作频率至更高水平。 ```python camera = cv2.VideoCapture(0) # 尝试将摄像头帧率设为60 fps camera.set(cv2.CAP_PROP_FPS, 60) print(f'当前帧率为:{camera.get(cv2.CAP_PROP_FPS)}') ``` 需要注意的是,并不是所有的硬件都支持任意范围内的帧率调节,具体效果取决于所使用的外接装置特性[^3]。
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