Question

我对Python比较陌生，只是在过去一个月左右的时间里学习了它，并根据我在网上找到的示例和其他代码一起攻击了它。

我已经获得了一个Tkinter GUI，可以将来自网络摄像头的Feed显示为画布上不断更新的图像循环。退出GUI并每隔一次重新运行脚本会导致此错误：

Exception in Tkinter callback
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Python27\lib\lib-tk\Tkinter.py", line 1410, in __call__
        return self.func(*args)
    File "C:\Python27\lib\lib-tk\Tkinter.py", line 495, in callit
        func(*args)
   File "C:\...\cv2_cam_v8.py", line 20, in update_video
        (self.readsuccessful,self.f) = self.cam.read()
SystemError: NULL object passed to Py_BuildValue

当错误发生时，没有图像被读取，录像带不会收到任何图像来更新画布。脚本正常运行，第一次和第二次没有错误。从之前使用cv2模块中的VideoCapture函数进行的测试，我发现我必须删除相机对象以释放它，以便后续运行能够捕获相机流而没有任何问题。通过在控制台中键入who来检查命名空间不显示cam所以我知道在GUI关闭后它正在被正确删除。我不明白为什么cv2的读取功能会出错。我认为它只是每隔一次发生一次，因为当错误发生时，一些垃圾收集或错误处理会删除或释放与相机有关的内容，但我不知道这是什么......

这是我的代码：

import cv2
import Tkinter as tk
from PIL import Image, ImageTk


class vid():      
    def __init__(self,cam,root,canvas):
        self.cam = cam
        self.root = root
        self.canvas = canvas

    def update_video(self):
        (self.readsuccessful,self.f) = self.cam.read()
        self.gray_im = cv2.cvtColor(self.f, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
        self.a = Image.fromarray(self.gray_im)
        self.b = ImageTk.PhotoImage(image=self.a)
        self.canvas.create_image(0,0,image=self.b,anchor=tk.NW)
        self.root.update()
        self.root.after(33,self.update_video)


if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    videoframe = tk.LabelFrame(root,text='Captured video')
    videoframe.grid(column=0,row=0,columnspan=1,rowspan=1,padx=5, pady=5, ipadx=5, ipady=5)
    canvas = tk.Canvas(videoframe, width=640,height=480)
    canvas.grid(column=0,row=0)
    cam = cv2.VideoCapture(2)
    x = vid(cam,root,canvas)
    root.after(0,x.update_video)
    button = tk.Button(text='Quit',master=videoframe,command=root.destroy)
    button.grid(column=0,row=1)
    root.mainloop()
    del cam

重构代码如下：

def update_video(cam,root,canvas):
    (readsuccessful,f) = cam.read()
    gray_im = cv2.cvtColor(f, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
    a = Image.fromarray(gray_im)
    b = ImageTk.PhotoImage(image=a)
    canvas.create_image(0,0,image=b,anchor=tk.NW)
    root.update()
    root.after(33,update_video(cam,root,canvas))

if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    videoframe = tk.LabelFrame(root,text='Captured video')
    videoframe.grid(column=0,row=0,columnspan=1,rowspan=1,padx=5, pady=5, ipadx=5, ipady=5)
    canvas = tk.Canvas(videoframe, width=640,height=480)
    canvas.grid(column=0,row=0)
    cam = cv2.VideoCapture(2)
    root.after(0,update_video(cam,root,canvas))
    button = tk.Button(text='Quit',master=videoframe,command=root.destroy)
    button.grid(column=0,row=1)
    root.mainloop()
    del cam

不显示GUI中的按钮，并在关闭窗口后出现此错误：

RuntimeError: Too early to create image

我有3个问题

1 - ~~如何防止任何一个异常？~~ 更新：将“root.after（0，update_video（cam，root，canvas））”更改为“root.after（0，lambda：update_video（cam，root，canvas））”和“update_video（cam，root，canvas）” “to”update_video（cam，root，canvas，event = None）“或者使用以下格式将参数传递给回调：”root.after（time_to_wait，callback，arguments，master）“修复了第二个错误（以及我做的其他错误）不发布）。另外正如kobejohn指出的那样，添加一个try：except块也可以修复第二个错误。有关详细信息，请参阅他的回答。

2 - 在cv2中有比.read（）更快，更有效的功能吗？编辑：有没有办法重构我的代码以获得更高的帧速率？ read函数是文档中列出的唯一函数，我只是在某处阅读，如果它不在文档中，那么它就不可用了。这种方法只给我大约5fps，其中10-20fps更可接受。更新：根据kobejohn的测试与我的不同相机之间的差异，低帧率是低质量网络摄像头的结果。质量更好的网络摄像头可以提高帧率。

3 - 我一直在阅读应该尽可能避免更新（）但是如何让画布重绘图像（或用这段代码实现update_idletasks（））？我是否必须实施某种线程或者我可以避免这种情况吗？更新：我已经让代码在不使用update（）方法的情况下工作，但不得不考虑实现线程化，因为当我开始从主GUI的按钮开始录制视频片时，它会冻结/变得无法响应。

完成的程序将用于Ubuntu和windows（也可能在mac上）。我正在运行Windows 7，IDE是Spyder 2.1.11（Python 2.7.3）。

提前感谢您，我们非常感谢任何建议和/或解决方案！

此致

S上。嘉

Answer 1

解决！ python中的OpenCV 2.4.2 / cv2

由于一些奇怪的原因，我找不到'release'方法之前和其他论坛，页面明确提到python绑定到opencv没有包含release方法。也许这只适用于使用'import cv'时。我使用后者进行了初始原型设计，出于某种原因，当我在寻找ReleaseCapture方法时，错过了cv2中的'release'方法。

刚在文档中找到它：http://docs.opencv.org/modules/highgui/doc/reading_and_writing_images_and_video.html

import cv2

cam=cv2.VideoCapture(0)
cam.release

Answer 2

您可以尝试使用此代码查看您获得的FPS吗？我包括一个FPS计算，所以我们可以比较笔记。（编辑：还有什么错误。我没有得到原始代码中的错误，我在下面的代码中得到零错误）

我从头开始只是为了看看我是否想出了不同的东西。有一些差异：

有一个（小？）错误：opencv默认颜色通道是BGR而不是 RGB。因此，请从cv2.COLOR_RGB2GRAY更改您的grascale转换 - ＆GT; cv2.COLOR_BGR2GRAY。您可以在VideoCapture example中看到他们做类似的事情。
我用一个简单的标签来显示图像而不是画布。我之前没有使用过画布，所以我不确定你需要做什么。使用简单的标签，您必须keep a reference to the image you are displaying，因此不会收集垃圾。你可以在update_image（）。
对于回调，我使用了带参数的lambda（正如你在评论中提到的那样）。否则，当您使用参数进行函数调用时，您将立即运行回调而不是注册它。结束看起来它正在工作，但它没有做你想象的那么多。或者，如果您希望打包参数并将其作为未调用的函数发送，则可以使用functools.partial。
同样对于回调，我添加了一个try：except块，用于在root被销毁后回调开始运行的情况。我不知道这是否是“正确”的方式，但据我所知，它可以正常工作。

使用此代码，我获得15 FPS并且在Windows 7上没有错误：

from collections import deque
import cv2
import Image, ImageTk
import time
import Tkinter as tk

def quit_(root):
    root.destroy()

def update_image(image_label, cam):
    (readsuccessful, f) = cam.read()
    gray_im = cv2.cvtColor(f, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    a = Image.fromarray(gray_im)
    b = ImageTk.PhotoImage(image=a)
    image_label.configure(image=b)
    image_label._image_cache = b  # avoid garbage collection
    root.update()


def update_fps(fps_label):
    frame_times = fps_label._frame_times
    frame_times.rotate()
    frame_times[0] = time.time()
    sum_of_deltas = frame_times[0] - frame_times[-1]
    count_of_deltas = len(frame_times) - 1
    try:
        fps = int(float(count_of_deltas) / sum_of_deltas)
    except ZeroDivisionError:
        fps = 0
    fps_label.configure(text='FPS: {}'.format(fps))


def update_all(root, image_label, cam, fps_label):
    update_image(image_label, cam)
    update_fps(fps_label)
    root.after(20, func=lambda: update_all(root, image_label, cam, fps_label))


if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    # label for the video frame
    image_label = tk.Label(master=root)
    image_label.pack()
    # camera
    cam = cv2.VideoCapture(0)
    # label for fps
    fps_label = tk.Label(master=root)
    fps_label._frame_times = deque([0]*5)  # arbitrary 5 frame average FPS
    fps_label.pack()
    # quit button
    quit_button = tk.Button(master=root, text='Quit',
                            command=lambda: quit_(root))
    quit_button.pack()
    # setup the update callback
    root.after(0, func=lambda: update_all(root, image_label, cam, fps_label))
    root.mainloop()

Answer 3

在opencv中初始化相机对象之前，请先设置环境变量。

os.environ['OPENCV_VIDEOIO_PRIORITY_MSMF'] = '0'

即使在我的代码中关闭了相机对象之后，这仍然释放了相机。

OpenCV（Python中的cv2）VideoCapture删除后不释放相机

3 个答案: