使用 Python 和 DirectShow 从相机捕获图像

在 Python 中使用 OpenCV 是视觉应用程序原型的一个非常好的解决方案，它允许您快速起草和测试算法。处理从文件中读取的图像非常容易，如果要处理从相机捕获的图像，则不那么容易。OpenCV 提供了一些基本方法来访问链接到 PC 的相机（通过对象），但大多数时候，即使对于简单的原型来说，它们也不够用。例如，不可能列出链接到 PC 的所有摄像机，也没有快速调整摄像机参数的方法来。或者，您可以使用 PyGame 或相机制造商提供的 SDK（如果可用）。VideoCapture

在与相机交互的Windows中，通常使用DirectShow。它的主要优势是：

• 几乎任何相机都提供了一个驱动程序，允许它从 .DirectShow
• 这是一项成熟且广泛使用的技术。
• 它基于 COM 框架，因此设计为从不同的编程语言使用。

相反，这是一项相当古老的技术，正在被Windows Media Foundation所取代，Microsoft不再开发它。但这没什么大不了的，因为它具有所需的所有功能，并且用于许多应用程序，以至于（在我看来），Microsoft 将长期保持它可用。

在这里，我想提出一个完全用 Python 编写的简单应用程序，它允许您使用 、在屏幕上显示它们并使用 OpenCV 对它们进行简单的处理。该应用程序基于一个类，该类公开了某些功能，并且可以在其他应用程序中重用。该代码设计为易于更改和扩展。DirectShowDirectShow

使用应用程序

1. 请确保安装了以下 Python 包：numpymatplotlibopencv-pythoncomtypes
2. 运行 main.py。
3. 启动应用程序后，将显示对话框“选择视频设备”。选择一个摄像机，然后按下确定。

1. 将显示一个允许您选择相机分辨率的屏幕。选择所需的分辨率或保留默认值，然后按确定。
2. 摄像机直播显示在屏幕的左侧。
3. 按 Grab 卡普照片，照片将显示在屏幕右侧。您可以使用屏幕右侧的按钮对照片应用一些滤镜，或按保存保存图片。

在 Windows 10 上，如果文本大小已设置为不同于 100% 的值（在 Windows 的“显示设置”屏幕上），则相机的实时图像可能在包含的帧上显示未完全对齐。这似乎是DirectShow的问题，因为我在其他应用程序上也有相同的行为。

简言之DirectShow

DirectShow是编写多媒体应用程序的框架。应用程序的构建基块是一个筛选器，一个执行基本操作的对象，例如：DirectShow

• 从相机或文件中读取音频\视频
• 将音频\视频从一种格式转换为另一种格式
• 将音频\视频渲染到屏幕或文件

滤波器可以具有输入和输出引脚，并且可以将它们连接在一起以执行所需的工作

DirectShow提供一个名为 Filter Graph 的对象，该对象负责收集、链接和运行过滤器。

对于我们的应用程序，我们需要以下过滤器：

• 相机源过滤器，用于读取相机中的图像
• 一个过滤器，允许我们对相机提供的每个帧进行一些操作SampleGrabber
• 在 GUI 上显示摄像机实时流的视频渲染过滤器