使用圖像處理庫(kù)OpenCV從攝像頭獲取數(shù)據(jù)并在PyQt5上顯示出來

OpenCV能夠處理圖像、視頻、深度圖像等各種類型的視覺數(shù)據(jù)，在某些情況下，盡管OpenCV可以顯示窗口，但PyQt5可能更適合用于創(chuàng)建復(fù)雜的交互式應(yīng)用程序，而自帶GPU的H618就成為了這些圖像顯示的最佳載體。

本文將實(shí)現(xiàn)的功能是使用圖像處理庫(kù)OpenCV從攝像頭獲取數(shù)據(jù)，縮放后從PyQt5的窗口中顯示出來。

創(chuàng)建pyqt5窗口

這里在電腦上使用designer軟件，創(chuàng)建一個(gè)Main Window類型窗體。從左邊組件欄中拖出一個(gè)label放到窗口中間。

點(diǎn)一下放在窗口中的label，在軟件右下角的屬性編輯器里可以設(shè)置很多東西，這里就不細(xì)介紹了。這里我是設(shè)置了QFrame啟用了邊框，QLabel中的texte屬性控制顯示的文本，QLabel中的alignment屬性控制文本對(duì)齊方式。

然后保存為.ui結(jié)尾的文件：

隨后將designer繪制的ui文件轉(zhuǎn)化為py文件

python3 -m PyQt5.uic.pyuic ui_main.ui -o ui_main.py

接下來編寫main.py程序，調(diào)用剛剛畫的窗口進(jìn)行顯示，先把剛剛的ui_main.py以及一些qt庫(kù)給import進(jìn)來：

from ui_main import Ui_MainWindow


import PyQt5
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *


# 修正qt的plugin路徑，因?yàn)槟承┏绦颍╟v2）會(huì)將其改到其他路徑
import os
os.environ['QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH'] = os.path.dirname(PyQt5.__file__)

放入一點(diǎn)輔助代碼，一個(gè)是為了實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)程命令行運(yùn)行qt程序顯示到桌面上，一個(gè)是為了在命令行下可以按ctrl+c快捷鍵來強(qiáng)制退出qt程序

#【可選代碼】允許遠(yuǎn)程運(yùn)行
import os
os.environ["DISPLAY"] = ":0.0"


#【建議代碼】允許終端通過ctrl+c中斷窗口，方便調(diào)試
import signal
signal.signal(signal.SIGINT, signal.SIG_DFL)
timer = QtCore.QTimer()
timer.start(100) # You may change this if you wish.
timer.timeout.connect(lambda: None) # Let the interpreter run each 100 ms

加上調(diào)用函數(shù)進(jìn)行顯示的部分，這個(gè)顯示pyqt5窗口的基本程序就完成了

# 初始化窗口
import sys
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
window = WINDOW()
ui = Ui_MainWindow()
ui.setupUi(window)
window.showFullScreen() #全屏顯示
# window.show() #按繪制時(shí)的尺寸顯示
sys.exit(app.exec_())

在核桃派lcd屏上的效果展示

OpenCV圖像讀取及顯示

調(diào)用頭文件,opencv的頭文件只需要這一個(gè)

import cv2

打開攝像頭，其中傳入的參數(shù)1是攝像頭編號(hào)，一般是從0開始往后排

cap = cv2.VideoCapture(1)

從攝像頭讀取一幀圖像，ret是讀取狀態(tài)，frame是圖像數(shù)據(jù)

ret, frame = cap.read()

cap.read函數(shù)讀到的是bgr格式的，為了把opencv的圖像數(shù)據(jù)顯示到qt的label，需要先轉(zhuǎn)為rgb格式，并將圖像轉(zhuǎn)為Qt中用來表示圖像的QImage。

rgbImage = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)


h, w, ch = rgbImage.shape
qtImage = QImage(rgbImage.data, h, w, ch*w, QtGui.QImage.Format_RGB888)

label的setPixmap方法可以圖像數(shù)據(jù)覆蓋label

label.setPixmap(QPixmap.fromImage(qtImage))

顯示效果

線程，信號(hào)與槽

原代碼為了簡(jiǎn)單，沒有使用信號(hào)槽機(jī)制，不夠線程安全，我們這里使用qt自帶的多線程功能，他的使用很簡(jiǎn)單，只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類并繼承自QThread, 然后將要運(yùn)行的東西寫到類里的run方法下面。實(shí)例化一個(gè)對(duì)象后，調(diào)用start方法即可創(chuàng)建新線程

class Work(QThread):
  def run(self):
    pass
work = Work()
work.start()

直接在線程內(nèi)調(diào)用函數(shù)去修改qt窗口的內(nèi)容，不能滿足線程安全。

我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)信號(hào)，把修改qt窗口的語(yǔ)句寫到一個(gè)槽內(nèi)，連接他們，在想修改窗口時(shí)發(fā)出信號(hào)，讓qt內(nèi)部去調(diào)度，防止跟其他qt內(nèi)部的線程發(fā)生沖突。

因?yàn)槲覀冞@個(gè)線程類繼承自QThread，所以可以在類內(nèi)定義信號(hào)。只需要實(shí)例化一個(gè)pyqtSignal對(duì)象即可，調(diào)用時(shí)括號(hào)內(nèi)的參數(shù)決定了槽函數(shù)必須有什么類型的參數(shù)，以及發(fā)送信號(hào)時(shí)需要傳入什么參數(shù)。

 signal_update_label = pyqtSignal( QPixmap)

槽函數(shù)就是隨便定義一個(gè)函數(shù)，只要函數(shù)參數(shù)跟信號(hào)一樣就行。

 label:QLabel
  def sloat_update_label( self, pixmap:QPixmap):
    self.label.setPixmap(pixmap)

使用emit方法即可發(fā)送信號(hào)，qt內(nèi)部會(huì)進(jìn)行調(diào)度，將所有連接到本信號(hào)的函數(shù)都調(diào)出來運(yùn)行，并將參數(shù)傳給他們。這是qt實(shí)現(xiàn)線程安全的重要機(jī)制。

self.signal_update_label.emit(QPixmap.fromImage(qtImage))

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審核編輯：劉清