OpenCV VideoCapture设置为灰度图像？

Question

我建议不要使用cvtColor(frame, image, CV_RGB2GRAY);将视频相机拍摄的每一帧转换为灰度图像。
有没有一种方法可以直接设置VideoCapture获取灰度图像？

例如：

VideoCapture cap(0);

cap.set(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH,420);
cap.set(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,340);
cap.set(CV_CAP_GREYSCALE,1); //< ???

- dynamic

Answer 1

如果你的相机支持YUV420，那么你可以直接取Y通道：http://en.wikipedia.org/wiki/YUV 如何操作已经在这里讲得很清楚了：Access to each separate channel in OpenCV 警告：使用split()函数得到的第一个Mat不一定是Y通道，所以你应该分别对它们进行imshow()，选择看起来像“真正”的灰度图像的那个。其他的会明显对比度过低。对我来说，是第二个Mat。

通常，任何相机都应该能够使用YUV420，因为直接发送RGB帧速度较慢，所以几乎每个相机都使用YUV。 :)

- Void

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实际上，从YUV中检索帧并转换为灰度图像与仅处理Y通道的split()函数具有几乎相同的CPU成本。当使用split()函数而不是cvtColor时，我可以看到3％的CPU使用率降低（在ARM Cortex A9 1.1 GHz板上）。 - Pedro Batista

Answer 2

这是不可能的。以下是所有代码列表：

CV_CAP_PROP_POS_MSEC - position in milliseconds from the file beginning
CV_CAP_PROP_POS_FRAMES - position in frames (only for video files)
CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO - position in relative units (0 - start of the file, 1 - end of the file)
CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH - width of frames in the video stream (only for cameras)
CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT - height of frames in the video stream (only for cameras)
CV_CAP_PROP_FPS - frame rate (only for cameras)
CV_CAP_PROP_FOURCC - 4-character code of codec (only for cameras).

或者（如果可能的话，使用一些工具），您可以设置相机仅显示灰度图像。

要将彩色图像转换为灰度图像，您需要调用 cvtColor 并使用代码 CV_BGR2GRAY。这不应该花费太多时间。

- ArtemStorozhuk

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在OpenCV中进行颜色转换并不是什么大问题，除非你要在CPU性能至关重要的嵌入式系统上运行，每个循环中的cvtColor可能会导致帧速率急剧下降。比如在树莓派上就是这种情况。 - Void

这并不完全正确，请看我的回答。 - Ayberk Özgür

Answer 3

如果您使用的是桌面Linux上的默认cv捕获方法v4l，则不可能实现。虽然存在CV_CAP_PROP_FORMAT，但它会被简单地忽略。您需要手动将图像转换为灰度。如果您的设备支持，则可能需要重新实现cap_v4l.cpp以将v4l接口设置为灰度格式。

在Android上，可以使用以下本机代码（针对第0个设备）实现此功能：

#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui_c.h>

cv::VideoCapture camera(0);
camera->open(0);
cv::Mat dest(480,640,CV_8UC1);
if(camera->grab())
    camera->retrieve(dest,CV_CAP_ANDROID_GREY_FRAME);

在这里，将CV_CAP_ANDROID_GREY_FRAME传递给cv::VideoCapture::retrieve(cv::Mat,int)的channel参数会导致YUV NV21（也称为yuv420sp）图像被转换为灰度图像。这只是将Y通道映射到灰度图像中，不涉及任何实际转换或memcpy，因此非常快。您可以在https://github.com/Itseez/opencv/blob/master/modules/videoio/src/cap_android.cpp#L407中检查此行为以及https://github.com/Itseez/opencv/blob/master/modules/videoio/src/cap_android.cpp#L511中的“颜色转换”。我同意这种行为完全没有记录，并且非常笨拙，但它为我节省了大量CPU时间。

- Ayberk Özgür

Answer 4

如果你使用 <raspicam/raspicam_cv.h>]1，你就可以做到这一点。 你需要像这样打开一个设备：

RaspiCam_Cv m_rapiCamera;

使用以下代码设置您需要的任何参数：

m_rapiCamera.set(CV_CAP_PROP_FORMAT, CV_8UC1);

然后像下面这样打开流：

m_rapiCamera.open();

你只会得到一个通道。

祝你好运！

- user19069481