在 Python 中枚举相机

Question

我在用 Python 枚举多个操作系统上的相机时遇到了一些麻烦。

以下是我尝试过的一些方法：

import cv2 as cv
num = 0
while 1:
    cap = cv.VideoCapture(num)
    if cap.isOpened():
        # working capture
        num += 1
    else:
        break

使用 Opencv 的缺点是 Opencv 不提供任何友好的显示名称。此外，枚举相机很慢，因为您需要实际打开和关闭相机以检查它是否是有效的相机。

我也尝试过使用 PyPylon 和 pyuvc 等库。它们有效，但仅适用于特定品牌。

我对堆栈溢出进行了一些研究，有些人建议将 python 的 gstreamer 绑定作为可能的独立于操作系统的解决方案。这是我目前所拥有的。

import pgi
pgi.require_version("Gtk", "3.0")
pgi.require_version("Gst", "1.0")
pgi.require_version("GstVideo", "1.0")
from pgi.repository import Gtk, GObject, Gst, GstVideo

Gst.init("")
dm = Gst.DeviceMonitor()
dm.set_show_all_devices(True)

dm.start()

print("Displaying devices.")
for device in dm.get_devices():
    print(device.get_display_name())
print("Displaying providers.")
for provider in dm.get_providers():
    print(provider)

dm.stop()

这是我得到的输出：

Displaying devices.
papalook Microphone
DisplayPort
HDMI
Built-in Output
Built-in Microph
Displaying providers.
osxaudiodeviceprovider

出于某种原因，我没有收到任何网络摄像头，只有音频设备。 关于我做错了什么的任何想法？ 我应该采取任何不同的方法吗？ 谢谢。

Answer 1

我最近遇到了这个问题，甚至没有意识到它有多难！ 在这里分享我的解决方案，希望对某人有所帮助。

正如已经指出的那样，以跨平台的方式做到这一点并不容易，我们仍然需要编写特定于平台的代码。 我的解决方案实际上是这里提供的一些方法的组合，所以让我们分解一下。

1.获取相机的索引

我们要解决的第一件事是有多少相机设备连接到计算机。 我们可以为此使用 OpenCV 以及上面已经提到的方法。

2。 Linux

Linux 将有关视频设备的信息存储在 /sys/class/video4linux 由于我们知道每个摄像头的索引，我们可以做这样的事情来获取额外的信息。

cat /sys/class/video4linux/video1/name

3。窗户

Windows 通过Windows Runtime（也称为 WinRT）提供了许多有用的 API。 微软为此提供了Python library，要获取我们需要使用DevicesEnumeration API 的相机信息。

4. macOS

对于 MacO，我们可以使用与 Linux 类似的方法。似乎ioreg 和system_profiler 命令可以提供相机名称信息。 不幸的是，我没有 MacOS 系统来测试这个，所以我留下了一个 TODO。如果有人可以尝试并分享它，那就太好了。

这是我的代码。

import asyncio
import platform
import subprocess

import cv2

if platform.system() == 'Windows':
    import winrt.windows.devices.enumeration as windows_devices

VIDEO_DEVICES = 4


class Camera:

    def __init__(self):
        self.cameras = []

    def get_camera_info(self) -> list:
        self.cameras = []

        camera_indexes = self.get_camera_indexes()

        if len(camera_indexes) == 0:
            return self.cameras

        self.cameras = self.add_camera_information(camera_indexes)

        return self.cameras

    def get_camera_indexes(self):
        index = 0
        camera_indexes = []
        max_numbers_of_cameras_to_check = 10
        while max_numbers_of_cameras_to_check > 0:
            capture = cv2.VideoCapture(index)
            if capture.read()[0]:
                camera_indexes.append(index)
                capture.release()
            index += 1
            max_numbers_of_cameras_to_check -= 1
        return camera_indexes

    # TODO add MacOS specific implementations
    def add_camera_information(self, camera_indexes: list) -> list:
        platform_name = platform.system()
        cameras = []

        if platform_name == 'Windows':
            cameras_info_windows = asyncio.run(self.get_camera_information_for_windows())

            for camera_index in camera_indexes:
                camera_name = cameras_info_windows.get_at(camera_index).name.replace('\n', '')
                cameras.append({'camera_index': camera_index, 'camera_name': camera_name})

            return cameras

        if platform_name == 'Linux':
            for camera_index in camera_indexes:
                camera_name = subprocess.run(['cat', '/sys/class/video4linux/video{}/name'.format(camera_index)],
                                             stdout=subprocess.PIPE).stdout.decode('utf-8')
                camera_name = camera_name.replace('\n', '')
                cameras.append({'camera_index': camera_index, 'camera_name': camera_name})

            return cameras

    async def get_camera_information_for_windows(self):
        return await windows_devices.DeviceInformation.find_all_async(VIDEO_DEVICES)


camera = Camera()

Answer 2

对于 Windows，您可以使用库 pygrabber，它是一个纯 Python 工具，可以从相机捕获照片并使用 DirectShow 和 OpenCV 进行简单的图像处理。它还枚举连接的网络摄像头，如下所示：

from __future__ import print_function
from pygrabber.dshow_graph import FilterGraph

graph = FilterGraph()
print(graph.get_input_devices())

我已修改该库以在 Python 2 和 3 下工作。下载地址： https://github.com/bunkahle/pygrabber

仅适用于 Python 3 的原始来源： https://github.com/andreaschiavinato/python_grabber