从线程内捕获OpenCV摄像头

时间:2014-12-26 19:56:38

标签: c++ multithreading opencv

这是我试图开始工作的代码的一小部分。这也是我第一次使用C ++。我习惯了更高级的语言,比如Java或C#。

主版本应作为共享对象或DLL运行。这个想法是外部程序(在C#中)将启动主循环。来自相机的帧将被捕获在一个线程中。信息将在该线程内部处理并复制到数组(“dataArray”)。在复制类互斥锁时,将完成此复制过程。然后,另一个外部调用的函数会将保存的数组(“dataArray”)复制到第二个数组(“outArray”)并返回指向第二个数组的指针。外部程序将使用指针复制第二个数组中的数据,在再次调用该函数之前不会对其进行修改。

但是对于所有工作,我需要不断捕捉帧。我意识到我需要一些东西来保持我的main函数,所以我在那里保持一个无限循环。在“真实”版本中,keepRunning变量将由运行库的外部程序更改。

我最近在StackOverflow上讲过关于不创建全局变量的内容,所以我将我的类的一个实例保存在静态成员中。这在Java中非常标准。我不知道这在C ++中是不是很糟糕。我还惊讶于C ++线程如何在创建后立即启动,而没有明确的“开始”指令。这就是为什么我把我唯一的线程放在一个向量中。这似乎是大多数人的建议。

据我所知,如果没有keepRunning永远不会被实际更改,那么线程将永远不会被加入,但我将在以后亲爱的。我在Mac上运行它,但我最终需要它在Windows,Mac和Linux上运行。

这是我的标题:

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <thread>
#include <vector>

using namespace cv;
using namespace std;

class MyCap {
public:
  MyCap();
  VideoCapture cap;
  static MyCap * instance;
  void run();
  static void RunThreads(MyCap * cap);
  bool keepRunning = true; // Will be changed by the external program.
  vector<thread> capThreads;
private:
  Mat frame;
};

这是我的代码:

#include "theheader.h"

MyCap * MyCap::instance = NULL;

int main(int argc, char** argv) {
  MyCap::instance = new MyCap();
  MyCap::instance->capThreads.push_back(thread(MyCap::RunThreads, MyCap::instance));
  // Outside loop.
  while(MyCap::instance->keepRunning) {
  }
  for (int i = 0; i < MyCap::instance->capThreads.size(); i++) {
    MyCap::instance->capThreads[i].join();
  }
}

MyCap::MyCap() {
  namedWindow("flow", 1);
  cap.open(0);
}

void MyCap::RunThreads(MyCap * cap) {
  cap->run();
}

void MyCap::run() {
  // Inside loop.
  while(keepRunning) {
    cap >> frame;
    imshow("flow", frame);
    if (waitKey(30) >= 0) {
      break;
    }
  }
}

使用此代码,我得到一个黑屏。如果我从cap.open(0)方法中运行run,我甚至都没有。我显然做了一件非常错事。但真正困扰我的是:为什么在调用相同代码的地方会有所不同?如果我在runmain内运行现在的内容,它就可以正常运行。如果我将cap.open(0)的调用从构造函数更改为run,则会更改该方法的作用。 waitKey条件也停止在线程内工作。我错过了什么大事?

版本2

根据@ darien-pardibas的建议,我做了第二个版本:

部首:

#include <stdio.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <thread>
#include <vector>

using namespace cv;
using namespace std;

class MyCap {
public:
  MyCap();
  void run();
  bool keepRunning = true; // Will be changed by the external program.
  static void RunThreads(MyCap * cap);
  static vector<thread> capThreads;
  static MyCap * getInstance();
private:
  static MyCap * instance;
};

主文件:

#include "theprogram.h" // I'll admit that, even for a placeholder, it was a bad name.

MyCap * MyCap::instance = NULL;

vector<thread> MyCap::capThreads;

MyCap::MyCap() {
  cout << "Instantiate" << endl;
}

MyCap * MyCap::getInstance() {
  if (MyCap::instance == NULL) {
    MyCap::instance = new MyCap;
  }
  return MyCap::instance;
}

void MyCap::RunThreads(MyCap * cap) {
  cap->run();
}

void MyCap::run() {
  cout << "Run" << endl;
  namedWindow("flow", 1);
  cout << "Window created." << endl;
  VideoCapture cap(0); // HANGS HERE!
  cout << "Camera open." << endl; // This never gets printed.
  // Inside loop.
  Mat frame;
  while(keepRunning) {
    cap >> frame;
    imshow("flow", frame);
    if (waitKey(30) >= 0) {
      break;
    }
  }
}

int main(int argc, char** argv) {
  MyCap::capThreads.push_back(thread(&MyCap::RunThreads, MyCap::getInstance()));
  for (int i = 0; i < MyCap::capThreads.size(); i++) {
    MyCap::capThreads[i].join();
  }
}

打印:

Instantiate
Run
Window created.

并挂在那里。

但是如果我将代码从run移到main并将keepRunning更改为true,那么它会按预期工作。我想我错过了其他的东西,我猜它与C ++的工作方式有关。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

好的,如果没有考虑解决我在代码中看到的所有设计模式问题,我可以确认下面的代码是有效的。我认为主要问题是您需要在同一个线程中创建namedWindow,您将捕获图像并删除while方法中的main循环。

//“theheader.h”

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <thread>
#include <vector>

class MyCap {
public:
    void run();
    static void RunThreads(MyCap * cap);
    bool keepRunning = true; // Will be changed by the external program.
    std::vector<std::thread> capThreads;
private:
    cv::Mat frame;
    cv::VideoCapture cap;
    MyCap() { }
    static MyCap * s_instance;
public:
    static MyCap *instance();
};

//“theheader.cpp”

#include "theheader.h"
#pragma comment(lib, "opencv_core248d")
#pragma comment(lib, "opencv_highgui248d")

using namespace std;
using namespace cv;

MyCap * MyCap::s_instance = NULL;
MyCap* MyCap::instance() {
    if (s_instance == NULL)
        s_instance = new MyCap();
    return s_instance;
}

void MyCap::RunThreads(MyCap * cap) {
    cap->run();
}

void MyCap::run() {
    namedWindow("flow", 1);
    cap.open(0);

    // Inside loop.
    while (keepRunning) {
        cap >> frame;
        imshow("flow", frame);
        if (waitKey(30) >= 0) {
            break;
        }
    }
}

int main(int argc, char** argv) {
    MyCap::instance()->capThreads.push_back(thread(&MyCap::RunThreads, MyCap::instance()));

    for (int i = 0; i < MyCap::instance()->capThreads.size(); i++) {
        MyCap::instance()->capThreads[i].join();
    }
}