使用图像处理库OpenCV从摄像头获取数据并在PyQt5上显示出来

OpenCV能够处理图像、视频、深度图像等各种类型的视觉数据，在某些情况下，尽管OpenCV可以显示窗口，但PyQt5可能更适合用于创建复杂的交互式应用程序，而自带GPU的H618就成为了这些图像显示的最佳载体。

本文将实现的功能是使用图像处理库OpenCV从摄像头获取数据，缩放后从PyQt5的窗口中显示出来。

创建pyqt5窗口

这里在电脑上使用designer软件，创建一个Main Window类型窗体。从左边组件栏中拖出一个label放到窗口中间。

点一下放在窗口中的label，在软件右下角的属性编辑器里可以设置很多东西，这里就不细介绍了。这里我是设置了QFrame启用了边框，QLabel中的texte属性控制显示的文本，QLabel中的alignment属性控制文本对齐方式。

然后保存为.ui结尾的文件：

随后将designer绘制的ui文件转化为py文件

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

接下来编写main.py程序，调用刚刚画的窗口进行显示，先把刚刚的ui_main.py以及一些qt库给import进来：

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路径，因为某些程序（cv2）会将其改到其他路径
import os
os.environ['QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH'] = os.path.dirname(PyQt5.__file__)

放入一点辅助代码，一个是为了实现从远程命令行运行qt程序显示到桌面上，一个是为了在命令行下可以按ctrl+c快捷键来强制退出qt程序

#【可选代码】允许远程运行
import os
os.environ["DISPLAY"] = ":0.0"


#【建议代码】允许终端通过ctrl+c中断窗口，方便调试
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

加上调用函数进行显示的部分，这个显示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() #全屏显示
# window.show() #按绘制时的尺寸显示
sys.exit(app.exec_())

在核桃派lcd屏上的效果展示

OpenCV图像读取及显示

调用头文件,opencv的头文件只需要这一个

import cv2

打开摄像头，其中传入的参数1是摄像头编号，一般是从0开始往后排

cap = cv2.VideoCapture(1)

从摄像头读取一帧图像，ret是读取状态，frame是图像数据

ret, frame = cap.read()

cap.read函数读到的是bgr格式的，为了把opencv的图像数据显示到qt的label，需要先转为rgb格式，并将图像转为Qt中用来表示图像的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方法可以图像数据覆盖label

label.setPixmap(QPixmap.fromImage(qtImage))

显示效果

线程，信号与槽

原代码为了简单，没有使用信号槽机制，不够线程安全，我们这里使用qt自带的多线程功能，他的使用很简单，只需要创建一个类并继承自QThread, 然后将要运行的东西写到类里的run方法下面。实例化一个对象后，调用start方法即可创建新线程

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

直接在线程内调用函数去修改qt窗口的内容，不能满足线程安全。

我们需要创建一个信号，把修改qt窗口的语句写到一个槽内，连接他们，在想修改窗口时发出信号，让qt内部去调度，防止跟其他qt内部的线程发生冲突。

因为我们这个线程类继承自QThread，所以可以在类内定义信号。只需要实例化一个pyqtSignal对象即可，调用时括号内的参数决定了槽函数必须有什么类型的参数，以及发送信号时需要传入什么参数。

 signal_update_label = pyqtSignal( QPixmap)

槽函数就是随便定义一个函数，只要函数参数跟信号一样就行。

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

使用emit方法即可发送信号，qt内部会进行调度，将所有连接到本信号的函数都调出来运行，并将参数传给他们。这是qt实现线程安全的重要机制。

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

本文转载自：https://forum.walnutpi.com/t/topic/84

审核编辑：刘清