AI基础02-图片数据采集

上篇文章我们学习了文本的数据采集，今天主要了解一下图片数据采集的方法。图片采集方法通常有网页采集和实时采集（传感器采集）两种。我们学习一下如何利用python 工具和笔记本计算机摄像头进行图片数据的实时采集。

1）cv2库简介

cv2 是OpenCV库的升级，它是一个跨平台的计算机视觉库，适用于实时视觉应用程序，支持Linux、Windows、Mac OS 等系统。

使用前安装：pip install opencv-python

导入：import cv2

2）图片采集相关的cv2库函数使用方法

a、打开摄像头

‌cv2.VideoCapture()‌是OpenCV库中的一个类，主要用于视频的捕获和处理。它既可以用来从摄像头捕获实时视频，也可以从视频文件中读取帧。

cv2.VideoCapture(摄像头ID) #开启摄像头，并完成摄像头的初始化操作。

使用cv2.VideoCapture(0)可以打开默认的摄像头（通常是内置摄像头）。参数0表示使用第一个摄像头设备，如果有多个摄像头，可以通过更改参数索引来选择不同的摄像头。

b、检查摄像头是否被打开

cv2. VideoCapture.isOpened()方法，检查摄像头是否初始化成功的方过方法，如果成功返回True，否在返回False。举例如下：

cap = cv2.VideoCapture(0) #开启摄像头
if cap.isOpened():
print("摄像头正常打开了！")
else:
print("摄像头打开错误！")

c、捕获每一帧图片的方法

cv2. VideoCapture.read() 方法，它是捕获帧方法，能获取视频中的每一帧图像。

如：ret_flag,img_camera = cv2. VideoCapture.read()

其中ret_flag表示是否捕获成功，返回布尔值类型；img_camera 表示返回捕获的帧信息，即图像。如果没有获取帧信息，该值为空。

d、保存图片方法

cv2.imwrite(imfilename, img_camera)

经C步骤获取到的图像以名称imfilename来保存起来，可以指定文件路径

#照片保存路径
img_dir = "D:\\dewi\\project2024\\myListPractice\\pythonProject1\\test_data\\caputure_pics\\"

filename = “001.jpg”

imfilename = img_dir + filename

cv2.imwrite(imfilename, img_camera)

e、关闭摄像头

cv2. VideoCapture.release()方法。当捕获帧或者摄像头使用结束后，需要释放该资源，即关闭摄像头。

3）举例通过笔记本摄像头获取一个图片

最基本参考代码如下：

import cv2

# 创建一个VideoCapture对象，参数0通常表示电脑的默认摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)

# 检查摄像头是否成功打开
if not cap.isOpened():
    print("无法打开摄像头")
    exit()

# 拍照，返回一个布尔值表示是否成功
ret, frame = cap.read()
img_dir = "D:\\dewi\\project2024\\myListPractice\\pythonProject1\\test_data\\caputure_pics\\"
file_name = img_dir + f"photo_001.jpg"
# 检查照片是否成功获取
if ret:
    # 保存照片，文件名包含当前时间
    cv2.imwrite(file_name, frame)
    print(f"照片已保存为 photo_001.jpg")
else:
    print("拍照失败")

# 释放VideoCapture对象
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()#删除建立的所有窗口

4）进阶练习

假如在3）基础上，每张图片为避免名称重复需要假如时间戳。同时我们每10秒获取一帧图片，连续获取一个小时。参考如下：

import cv2 #cv2库时OpenCV 库的升级
import time

#照片保存路径
img_dir = "D:\\dewi\\project2024\\myListPractice\\pythonProject1\\test_data\\caputure_pics\\"

cap = cv2.VideoCapture(0) #开启摄像头
if cap.isOpened():
    print("摄像头正常打开了！")
else:
    print("摄像头打开错误！")
# 构建文件名
for i in range(360): #获取次数360次，每10秒获取一张
    # 获取当前系统时间戳（秒）
    current_timestamp = time.time()

    # 转换为本地时间
    current_time = time.localtime(current_timestamp)

    # 格式化输出
    formatted_time = time.strftime("%Y-%m-%d_%H%M%S", current_time)

    #每张照片命名方式
    #filename = f"pic_{formatted_time}.jpg"
    filename = "photo_"+formatted_time + ".jpg"
    img_name = img_dir + filename

    ret_flag,img_camera = cap.read() #捕捉图片
    cv2.imwrite(img_name,img_camera) #保存图片
    print(f"保存了照片，命名为：{filename}")
    time.sleep(10)

cap.release()   #释放所有摄像头
cv2.destroyAllWindows() #删除建立的所有窗口