OpenCV Video Capture 作为 class 成员不起作用 (C++)

Question

我的应用程序要求将 OpenCV VideoCapture 对象用作成员变量。没有办法绕过这个要求。

我在使用 cv::VideoCapture 作为用户定义的 class 的成员时遇到了奇怪的行为。我有运行以下代码：

#define int64 opencv_broken_int
#include <opencv2/opencv.hpp>
#undef int64


class Foo {
public:
    Foo() = default;
    void run(void) {
        cv::VideoCapture* cap = new cv::VideoCapture();
        cv::VideoCapture g_cap = *cap;
        if (not g_cap.open(0)) {
            std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
            exit(-1);
        }
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (not g_cap.isOpened())
                std::cerr << "Video capture is not open here!" << std::endl;
            cv::Mat f;
            g_cap >> f;
            if (f.empty()) std::cerr << "Frame was empty" << std::endl; break;
            std::string filename = "Foo_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
            bool b = cv::imwrite(filename, f);
            if (not b) std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;
            //cv::waitKey(25);
        }
    };

};

int main(void) {
    cv::VideoCapture cap;

    if (not cap.open(0)) {
        std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
        return -1;
    }

    for (int i =0; i < 10; i++) {
        cv::Mat frame; 
        cap >> frame;
        if (frame.empty()) {
            std::cerr << "frame is empty" << std::endl;
            break;
        }
        // Else write the image to a file
        std::string filename = "test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
        bool res = cv::imwrite(filename, frame);
        if (not res) 
            std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;

    }

    cap.release();

    Foo f;
    f.run();

    return 0;
}

只为 N = [0,9] 生成了 test_N.tiff，即生成的唯一图像来自 main( ) 和 中的 cv::VideoCapture 对象不是 来自 class Foo.

我试图实例化一个 cv::VideoCapture 类型的全局变量 g_cap，但我仍然只能 read/write 来自主函数中对象的图像。如上面的代码所示，我还尝试将 VideoCapture 对象实例化为一个指针（如果您愿意的话，这是一个冰雹玛丽），但这也不起作用。但是请注意，在 main( ) 中声明的设置 cap 是对 g_cap 的引用（显然当 g_cap 在全局范围内时）给出了相同的输出 - 从 main( ) 但不是根据需要来自 Foo::run( )。

请注意另一个奇怪的行为是控制台中没有出现任何错误消息。这将表明 Foo 类型 VideoCapture 的成员实际上是打开的，并且将图像帧加载到 cv::Mat 类型的 f 中并没有 return空框。同样的，imwrite 函数不会 return false 表示操作成功。但是，如前所述，没有生成名为 Foo_test_N.tiff 的文件。

如何解释这种行为？是否有一些要求 cv::VideoCapture 可能在一些不同的范围内？如果图像没有保存或者视频流没有正确打开，这不会像上面的代码那样产生错误信息吗？

编辑20201110_1：回应 Viktor Latypov 的以下评论：我已经实施了建议的更改，但仍然观察到相同的行为。编辑：


class Foo {
public:
        Foo() = default;
        void run(void) {
                cv::VideoCapture* cap = new cv::VideoCapture();
                //cv::VideoCapture g_cap = *cap;
                if (not cap -> open(0)) {
                        std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
                        exit(-1);
                }
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        if (not cap -> isOpened())
                                std::cerr << "Video capture is not open here!" << std::endl;
                        cv::Mat f;
                        *cap >> f;
                        if (f.empty()) std::cerr << "Frame was empty" << std::endl; break;
                        std::string filename = "Foo_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
                        bool b = cv::imwrite(filename, f);
                       if (not b) std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;
                       //cv::waitKey(25);
                }
                cap -> release();
        };

};

编辑20201110_2： OpenCV 版本为 4.2.0

我尝试从 (a) 在一个函数中捕获图像帧，并且 (b) 将在 main( ) 中实例化的 OpenCV VideoCapture 对象作为副本传递给参数化构造函数，并以相同的方式传递指针结果。完整代码如下：

#define int64 opencv_broken_int
#include <opencv2/opencv.hpp>
#undef int64


class Foo {
public:
        Foo() = default;
        void run(void) {
                cv::VideoCapture* cap = new cv::VideoCapture();
                //cv::VideoCapture g_cap = *cap;
                if (not cap -> open(0)) {
                        std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
                        exit(-1);
                }
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        if (not cap -> isOpened())
                                std::cerr << "Video capture is not open here!" << std::endl;
                        cv::Mat f;
                        *cap >> f;
                        if (f.empty()) std::cerr << "Frame was empty" << std::endl; break;
                        std::string filename = "Foo_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
                        bool b = cv::imwrite(filename, f);
                       if (not b) std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;
                       //cv::waitKey(25);
                }
                cap -> release();
        };

};


class Bar {
public:
        Bar(cv::VideoCapture* c) : cap(c) {};

        void run(void) {
                //cv::VideoCapture* cap = new cv::VideoCapture();
                //cv::VideoCapture g_cap = *cap;
                if (not cap -> open(0)) {
                        std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
                        exit(-1);
                }
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        if (not cap -> isOpened())
                                std::cerr << "Video capture is not open here!" << std::endl;
                        cv::Mat f;
                        *cap >> f;
                        if (f.empty()) std::cerr << "Frame was empty" << std::endl; break;
                        std::string filename = "Bar_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
                        bool b = cv::imwrite(filename, f);
                       if (not b) std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;
                       //cv::waitKey(25);
                }
                cap -> release();
        };

        cv::VideoCapture* cap;
};


void test(void) {
        cv::VideoCapture cap(0);

        if (not cap.open(0)) {
                std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
                exit(-1);
        }

        for (int i =0; i < 10; i++) {
                cv::Mat frame;
                cap >> frame;
                if (frame.empty()) {
                        std::cerr << "frame is empty" << std::endl;
                        break;
                }
                // Else write the image to a file
                std::string filename = "testFunc_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
                bool res = cv::imwrite(filename, frame);
                if (not res)
                        std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;

        }

        cap.release();
}

int main(void) {
        cv::VideoCapture cap;

        if (not cap.open(0)) {
                std::cerr << "Cannot open camera 0" << std::endl;
                return -1;
        }

        for (int i =0; i < 10; i++) {
                cv::Mat frame;
                cap >> frame;
                if (frame.empty()) {
                        std::cerr << "frame is empty" << std::endl;
                        break;
                }
                // Else write the image to a file
                std::string filename = "main_test_" + std::to_string(i) + ".tiff";
                bool res = cv::imwrite(filename, frame);
                if (not res)
                        std::cerr << "Error in writing image" << std::endl;

        }

        cap.release();

        Bar b(&cap); b.run();

        Foo f; f.run();

        test();

        return 0;
}

此程序的输出如下所示：请注意，Foo 或 Bar!

的 class 成员函数中没有保存图像

Answer 1

编辑 1：

真正的问题出在这一行

  if (f.empty()) std::cerr << "Frame was empty" << std::endl; break;

我忽略了这个明显的问题。 break 语句执行无论 f.empty() 检查 returns.

应该是

  if (f.empty())
  {
       std::cerr << "Frame was empty" << std::endl;
       break;
  }

===================

原答案（N2题）：

分配 cap 对象后

    cv::VideoCapture* cap = new cv::VideoCapture();

你正在调用赋值运算符

    cv::VideoCapture g_cap = *cap;

这可能会执行比您实际想要的更多的操作。

删除g_cap变量，直接使用cap。

例如，行

    if (not g_cap.open(0)) {

应该是

    if (not cap->open(0)) {

和行

        g_cap >> f;

会变成

        *cap >> f;   // or  cap->read(f);

经过这些简单的修改后，run() 方法生成带有抓取帧的图像文件。

OpenCV Video Capture 作为 class 成员不起作用 (C++)

OpenCV Video Capture nonfunctional as class member (C++)

c++

opencv

video-capture