在 Tkinter 主循环期间录制 OpenCV 视频

Question

我正在开发一项心理学实验，用于分析用户在完成行为任务时的面部表情。该应用程序主要通过 Tkinter 运行，我正在使用 openCV 来捕获视频。

在最小的情况下，我需要根据用户的反应开始和停止录制。例如，在下面的代码中，我希望用户使用鼠标按下按钮来指定何时开始和停止录制视频。

import Tkinter as tk
import cv2

# -------begin capturing and saving video
def startrecording():
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    fourcc = cv2.cv.CV_FOURCC(*'XVID')
    out = cv2.VideoWriter('output.avi',fourcc,  20.0, (640,480))

    while(cap.isOpened()):
        ret, frame = cap.read()
        if ret==True:
            out.write(frame)
        else:
            break

# -------end video capture and stop tk
def stoprecording():
    cap.release()
    out.release()
    cv2.destroyAllWindows()

    root.quit()
    root.destroy()

# -------configure window
root = tk.Tk()
root.geometry("%dx%d+0+0" % (100, 100))
startbutton=tk.Button(root,width=10,height=1,text='START',command = startrecording)
stopbutton=tk.Button(root,width=10,height=1,text='STOP', command = stoprecording)
startbutton.pack()
stopbutton.pack()

# -------begin
root.mainloop()

问题在于 OpenCV 使用循环来录制视频，在此期间 Tkinter 无法监听用户响应。程序卡在 OpenCV 循环中，用户无法继续。 我怎样才能同时录制视频和听取用户的反应？

我研究过并行处理（例如，Display an OpenCV video in tkinter using multiprocessing），但这听起来比看起来需要的更大。

我也研究过使用 root.after 命令（例如，Show webcam sequence TkInter），但使用它似乎只能捕获一个帧，而我想要一个视频。

还有其他方法吗？我需要使用两个处理流吗？

Answer 1

通过multiprocessing 处理此问题比您想象的要容易：

import multiprocessing
import Tkinter as tk
import cv2

e = multiprocessing.Event()
p = None

# -------begin capturing and saving video
def startrecording(e):
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    fourcc = cv2.cv.CV_FOURCC(*'XVID')
    out = cv2.VideoWriter('output.avi',fourcc,  20.0, (640,480))

    while(cap.isOpened()):
        if e.is_set():
            cap.release()
            out.release()
            cv2.destroyAllWindows()
            e.clear()
        ret, frame = cap.read()
        if ret==True:
            out.write(frame)
        else:
            break

def start_recording_proc():
    global p
    p = multiprocessing.Process(target=startrecording, args=(e,))
    p.start()

# -------end video capture and stop tk
def stoprecording():
    e.set()
    p.join()

    root.quit()
    root.destroy()

if __name__ == "__main__":
    # -------configure window
    root = tk.Tk()
    root.geometry("%dx%d+0+0" % (100, 100))
    startbutton=tk.Button(root,width=10,height=1,text='START',command=start_recording_proc)
    stopbutton=tk.Button(root,width=10,height=1,text='STOP', command=stoprecording)
    startbutton.pack()
    stopbutton.pack()

    # -------begin
    root.mainloop()

我们所做的只是添加对multiprocessing.Process 的调用，以便您的视频捕获代码在子进程中运行，并在捕获完成时将代码移动到该进程中进行清理。与单进程版本相比，唯一额外的问题是使用multiprocessing.Event 来通知子进程何时关闭，这是必要的，因为父进程无权访问out 或@987654329 @。

您可以尝试改用threading（只需将multiprocessing.Process 替换为threading.Thread，并将multiprocessing.Event 替换为threading.Event），但我怀疑GIL 会绊倒您并损害GUI 线程的性能。出于同样的原因，我认为不值得尝试通过root.after 将流的读/写集成到您的事件循环中——它只会损害性能，并且因为您没有尝试集成您正在做的事情进入 GUI 本身，没有理由尝试将其与事件循环保持在同一个线程/进程中。