Opencv打开摄像头帧率低？看摄像头数据流两种编码方式解决

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打开摄像头需借助OpenCV的VideoCapture功能，但高清摄像头却出现了帧率仅为6FPS的问题，这让从事算法处理的工作者感到烦恼。别慌，下面我会详细讲解摄像头的编码方式，并指导你如何提升帧率。

摄像头帧率低的困扰

在使用VideoCapture打开自带的或通过USB连接的摄像头时，高清摄像头往往会出现帧率偏低的问题。例如，在某个科研项目中，研究人员试图用高清摄像头捕捉图像，却发现帧率仅有6帧每秒，这一情况严重阻碍了后续算法的处理。帧率低会导致画面出现卡顿，使得依赖实时图像的算法无法正常工作，从而大大降低了工作效率。

这个问题并非单独存在，众多开发者曾在各种情境下遭遇过。不论是工业检测用的摄像头，还是用于安防监控的器材，低帧率都成为了影响数据处理的关键难题。在这种情形下，寻求解决办法显得尤为急迫。

常见的摄像头编码方式

常见的USB摄像头接口支持H.264、YUYV、MJPEG这三种格式输出。H.264格式编码效率高，即便带宽较小也能保证图像质量，因此广泛应用于网络视频传输，多数在线视频网站都采用这种编码。YUYV格式是一种原始图像格式，虽然画质不错，但数据量大，传输速度相对较慢。MJPEG属于动态JPEG编码范畴，其压缩效果适中，传输效率也相对较高。

这三种编码各有其特点，各有长短。开发者需根据具体需求挑选恰当的编码格式。掌握它们的特点，对解决帧率低的问题极为关键。不同应用场景对图像质量与传输速度有不同的要求，选用恰当的编码方式，才能在两者之间取得平衡。

默认读取格式的影响

在通过VideoCapture获取数据时，系统默认将数据流以原始格式直接读取。若接入的是默认采用YUYV格式编码的摄像头，那么帧率会变得很低。以某监控设备制造商为例，他们之前使用默认方法读取YUYV格式的摄像头数据，结果发现监控画面的帧率非常低。这种情况发生的原因是YUYV格式的数据量较大，处理时需要更多的时间和资源，这直接导致了帧率的降低。

VideoCapture cap;
cap.open(0);
while(cap.isOpened()){
     Mat in;
    cap >> in;
    ......
}

因为预设的读取方式未充分考虑到数据处理的速度，导致众多开发者不知不觉中遭遇了帧率低的问题。若不进行改进，这种低帧率的情况将持续存在，进而影响系统整体性能。因此，调整读取方式成为解决问题的关键途径。

改变读取格式的好处

调整摄像头读取格式有助于提升数据传输速率。尽管这样做可能会略微降低图像清晰度，但通常不会对实际应用造成显著影响。尤其在那些对图像质量要求不高，更重视传输速度的场合，更改格式显得尤为合适。在智能交通系统中 https://www.tokenlm.net，我们必须迅速获取车辆的基本资料。对于图像的色彩和清晰度，要求并不高。调整读取格式后，可以确保数据的及时传输，从而提升系统的反应速度。

调整格式后，算法运作更为顺畅，系统整体性能大幅增强。实验表明，将读取格式从YUYV更改为MJPEG，帧率从原先的6FPS飞跃至20FPS以上，处理效果显著提升。尽管可能略微影响图像质量，但这种改动仍值得一试。

set函数设置参数

使用set函数可以调整更多设置，以提升摄像头数据的获取效率。比如，有些文章中提到过如何通过set函数来调整参数。在Linux系统中，你可以用set函数调整CAP_PROP_FPS来调整帧率，尽管有时候可能无法成功，但尝试一下还是很有必要的。在Linux项目开发中，开发者试图用set函数调整帧率。起初，他们遇到了一些难题。然而，经过反复的调试和努力，他们成功地在一定程度上提升了帧率。

VideoCapture cap;
VideoWriter vw;
cap.open(0);
int fourcc = vw.fourcc('M','J','P','G');//设置摄像头编码方式
cap.set(CAP_PROP_FRAME_WIDTH, FRAME_WIDTH);//设置摄像头采集图像分辨率
cap.set(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, FRAME_HEIGHT);
cap.set(CAP_PROP_FOURCC,fourcc);

set函数能够对摄像头的各项参数进行细致调整，涵盖帧率、分辨率、亮度等。通过有效运用此函数，我们能够依据不同的使用环境和具体需求，对摄像头实施更精确的操控，进而提升数据采集的质效。

综合解决帧率低的建议

总体而言，解决摄像头帧率不足的问题，首要任务是弄清楚摄像头的编码机制，然后依据具体需求挑选恰当的读取模式。可以先调整读取模式，若效果不佳，再通过set函数调整参数。调整时，需持续测试与评估，以期找到最合适的配置方案。

摄像头的种类和功能各异，这导致解决方法也会有所区别。在使用过程中，我们需要多尝试，不断积累经验。希望各位能顺利解决帧率低的问题，使算法运行更加流畅。在使用OpenCV开启摄像头时，大家遇到了哪些难题？

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