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Python, OpenCVでカメラのリアルタイム動画から静止画を保存

Date: 2019-01-27 / tags: Python, OpenCV

Python, OpenCVでカメラ(内蔵カメラ・USBカメラ・Webカメラ)でリアルタイムに取得した映像から静止画を切り出して画像ファイルとして保存する(キャプチャする)方法について説明する。

ここでは以下のサンプルコードを示す。

  • キーボードを押下したタイミングで保存
  • 定期的に自動保存

カメラの映像ではなく動画ファイルから静止画を切り出して保存する方法については以下の記事を参照。

OpenCVにおける動画の読み込みや基本的な扱いについて以下の記事を参照。

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キーボードを押下したタイミングで保存

カメラからの映像をリアルタイムで表示し、キーボードを押下したタイミングのフレームを静止画の画像ファイルとして切り出して保存するサンプルコード。

キーボードのqを押すと終了、cを押すと指定したディレクトリに<basename>_<連番>.<拡張子>というファイル名で静止画が保存される。

import cv2
import os

def save_frame_camera_key(device_num, dir_path, basename, ext='jpg', delay=1, window_name='frame'):
    cap = cv2.VideoCapture(device_num)

    if not cap.isOpened():
        return

    os.makedirs(dir_path, exist_ok=True)
    base_path = os.path.join(dir_path, basename)

    n = 0
    while True:
        ret, frame = cap.read()
        cv2.imshow(window_name, frame)
        key = cv2.waitKey(delay) & 0xFF
        if key == ord('c'):
            cv2.imwrite('{}_{}.{}'.format(base_path, n, ext), frame)
            n += 1
        elif key == ord('q'):
            break

    cv2.destroyWindow(window_name)


save_frame_camera_key(0, 'data/temp', 'camera_capture')

以下の記事にあるカメラの映像を再生するサンプルコードに画像を保存する処理を加えているだけ。

os.makedirs()でディレクトリを作成。引数exist_okはPython 3.2より前のバージョンでは使用できないので注意。

パス文字列の結合はos.path.join()

この例ではcを押すたびに増える番号を末尾につけているが、日時情報を付けたい場合は標準ライブラリのdatetimeモジュールを使えばよい。次の例ではdatetimeを使っている。

定期的に自動保存

カメラの映像を定期的に静止画の画像ファイルとして切り出して保存するサンプルコード。指定したディレクトリに<basename>_<タイムスタンプ>.<拡張子>というファイル名で保存される。

import cv2
import os
import datetime

def save_frame_camera_cycle(device_num, dir_path, basename, cycle, ext='jpg', delay=1, window_name='frame'):
    cap = cv2.VideoCapture(device_num)

    if not cap.isOpened():
        return

    os.makedirs(dir_path, exist_ok=True)
    base_path = os.path.join(dir_path, basename)

    n = 0
    while True:
        ret, frame = cap.read()
        cv2.imshow(window_name, frame)
        if cv2.waitKey(delay) & 0xFF == ord('q'):
            break
        if n == cycle:
            n = 0
            cv2.imwrite('{}_{}.{}'.format(base_path, datetime.datetime.now().strftime('%Y%m%d%H%M%S%f'), ext), frame)
        n += 1

    cv2.destroyWindow(window_name)


save_frame_camera_cycle(0, 'data/temp', 'camera_capture_cycle', 300)

コードの内容はキーボードで保存する例とほぼ同じ。

タイムスタンプの書式を変えたい場合はstrftime()に指定する書式文字列を変えればよい。ISOフォーマットの文字列を返すメソッドisoformat()もある。

OpenCVによって表示されるフレームをカウントしているためカメラのFPS設定ではなく表示される映像のFPSが基準となる。30FPS程度で表示されるのであればcycle=300とすると10秒おきに画像が保存される。

保存するフレームの周期を指定する変数cycleを小さい値にすると大量の画像が保存されてしまうので注意。

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