树莓派无线WiFi采集摄像头数据的三种方法 DF创客社区

不脱发的程序猿 发表于 2023-12-21 23:11:02

树莓派无线WiFi采集摄像头数据的三种方法

本帖最后由不脱发的程序猿于 2023-12-22 09:15 编辑

1、方法一：Python OpenCV
使用Python和OpenCV实现树莓派/PC实时摄像头数据共享，主要分为服务器和客户端两部分。服务器Demo如下：#服务器端

import socket
import threading
import struct
import time
import cv2
import numpy

class Carame_Accept_Object:
def __init__(self,S_addr_port=("",8880)):
 self.resolution=(640,480) #分辨率
 self.img_fps=15 #每秒传输多少帧数
 self.addr_port=S_addr_port
 self.Set_Socket(self.addr_port)

#设置套接字
def Set_Socket(self,S_addr_port):
 self.server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 self.server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #端口可复用
 self.server.bind(S_addr_port)
 self.server.listen(5)
 #print("the process work in the port:%d" % S_addr_port)

def check_option(object,client):
#按格式解码，确定帧数和分辨率
info=struct.unpack('lhh',client.recv(8))
if info>888:
 object.img_fps=int(info)-888 #获取帧数
 object.resolution=list(object.resolution)
 # 获取分辨率
 object.resolution=info
 object.resolution=info
 object.resolution = tuple(object.resolution)
 return 1
else:
 return 0

def RT_Image(object,client,D_addr):
if(check_option(object,client)==0):
 return
camera=cv2.VideoCapture(0) #从摄像头中获取视频
img_param=#设置传送图像格式、帧数
while(1):
 time.sleep(0.1) #推迟线程运行0.1s
 _,object.img=camera.read()#读取视频每一帧

 object.img=cv2.resize(object.img,object.resolution) #按要求调整图像大小(resolution必须为元组)
 _,img_encode=cv2.imencode('.jpg',object.img,img_param)#按格式生成图片
 img_code=numpy.array(img_encode) #转换成矩阵
 object.img_data=img_code.tostring() #生成相应的字符串
 try:
 #按照相应的格式进行打包发送图片
 client.send(struct.pack("lhh",len(object.img_data),object.resolution,object.resolution)+object.img_data)
 except:
 camera.release() #释放资源
 return

if __name__ == '__main__':
camera=Carame_Accept_Object()
while(1):
 client,D_addr=camera.server.accept()
 clientThread=threading.Thread(None,target=RT_Image,args=(camera,client,D_addr,))
 clientThread.start()客户端Demo如下：#客户端

import socket
import cv2
import threading
import struct
import numpy

class Camera_Connect_Object:
def __init__(self,D_addr_port=["",8880]):
 self.resolution=
 self.addr_port=D_addr_port
 self.src=888+15 #双方确定传输帧数，（888）为校验值
 self.interval=0 #图片播放时间间隔
 self.img_fps=100 #每秒传输多少帧数

def Set_socket(self):
 self.client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 self.client.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)

def Socket_Connect(self):
 self.Set_socket()
 self.client.connect(self.addr_port)
 print("IP is %s:%d" % (self.addr_port,self.addr_port))

def RT_Image(self):
 #按照格式打包发送帧数和分辨率
 self.name=self.addr_port+" Camera"
 self.client.send(struct.pack("lhh", self.src, self.resolution, self.resolution))
 while(1):
 info=struct.unpack("lhh",self.client.recv(8))
 buf_size=info #获取读的图片总长度
 if buf_size:
 try:
 self.buf=b"" #代表bytes类型
 temp_buf=self.buf
 while(buf_size): #读取每一张图片的长度
 temp_buf=self.client.recv(buf_size)
 buf_size-=len(temp_buf)
 self.buf+=temp_buf #获取图片
 data = numpy.fromstring(self.buf, dtype='uint8') #按uint8转换为图像矩阵
 self.image = cv2.imdecode(data, 1) #图像解码
 gray = cv2.cvtColor(self.image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
 cv2.imshow(self.name, self.image) #展示图片
 except:
 pass;
 finally:
 if(cv2.waitKey(10)==27): #每10ms刷新一次图片，按‘ESC’（27）退出
 self.client.close()
 cv2.destroyAllWindows()
 break

def Get_Data(self,interval):
 showThread=threading.Thread(target=self.RT_Image)
 showThread.start()

if __name__ == '__main__':
camera=Camera_Connect_Object()
camera.addr_port=input("Please input IP:")
camera.addr_port=tuple(camera.addr_port)
camera.Socket_Connect()
camera.Get_Data(camera.interval)运行效果还是比较流畅的，因为传输网络视频流，所以画质欠佳。https://img-blog.csdn.net/20180824154956643?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM4MTA2OTIz/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/702、方法二：Python picamera接下来使用Python和picamera实现树莓派/PC实时摄像头数据共享，主要也可分为服务器和客户端两部分。服务器（PC/树莓派）Demo如下：import numpy as np
import cv2
import socket
class VideoStreamingTest(object):
def __init__(self, host, port):

 self.server_socket = socket.socket()
 self.server_socket.bind((host, port))
 self.server_socket.listen(0)
 self.connection, self.client_address = self.server_socket.accept()
 self.connection = self.connection.makefile('rb')
 self.host_name = socket.gethostname()
 self.host_ip = socket.gethostbyname(self.host_name)
 self.streaming()

def streaming(self):

 try:
 print("Host: ", self.host_name + ' ' + self.host_ip)
 print("Connection from: ", self.client_address)
 print("Streaming...")
 print("Press 'q' to exit")

 # need bytes here
 stream_bytes = b' '
 while True:
 stream_bytes += self.connection.read(1024)
 first = stream_bytes.find(b'\xff\xd8')
 last = stream_bytes.find(b'\xff\xd9')
 if first != -1 and last != -1:
 jpg = stream_bytes
 stream_bytes = stream_bytes
 image = cv2.imdecode(np.frombuffer(jpg, dtype=np.uint8), cv2.IMREAD_COLOR)
 cv2.imshow('image', image)
 if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
 break
 finally:
 self.connection.close()
 self.server_socket.close()

if __name__ == '__main__':
# host, port
h, p = "192.168.0.4", 8000
VideoStreamingTest(h, p)客户端（树莓派）Demo如下：import io
import socket
import struct
import time
import picamera
# create socket and bind host
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('192.168.2.104', 8000))
connection = client_socket.makefile('wb')

try:
with picamera.PiCamera() as camera:
 camera.resolution = (320, 240) # pi camera resolution
 camera.framerate = 15 # 15 frames/sec
 time.sleep(2) # give 2 secs for camera to initilize
 start = time.time()
 stream = io.BytesIO()

 # send jpeg format video stream
 for foo in camera.capture_continuous(stream, 'jpeg', use_video_port = True):
 connection.write(struct.pack('<L', stream.tell()))
 connection.flush()
 stream.seek(0)
 connection.write(stream.read())
 if time.time() - start > 600:
 break
 stream.seek(0)
 stream.truncate()
connection.write(struct.pack('<L', 0))
finally:
connection.close()
client_socket.close()无论是运行速度还是画质都是比较理想的。3、方法三：搭建网络摄像头搭建网络摄像头有两种方法。3.1、motion方式第一步：安装motion包 sudo apt-get install motion
第二步：打开 motion daemon 守护进程，让它可以一直在后台运行sudo nano /etc/default/motion
＃no修改成yes:
start_motion_daemon=yes第三步：修改motion的配置文件sudo vim /etc/motion/motion.conf
#deamon off 改成 on
deamon on
#设置分辨率
width 800
height 600
#关闭 localhost 的限制
webcam_localhost off第四步：运行 motionsudo motion安装好USB摄像头，运行后重启树莓派，现在我们的摄像头已经变成了一台网络摄像头，在chrome浏览器下访问 http://:8081 即可看到摄像头当前拍摄的画面，需要注意有时候重启树莓派后网络摄像头可能未启动，所以需要重新运行motion。需要注意，第一种网络摄像头搭建方式不便于Android手机端的访问，所以这里我并未使用，这里仅做拓展讲解。PC端使用Python访问非常简单，直接使用OpenCv模块的VideoCapture()方法，输入网络摄像头URL即可。使用伪代码如下：'''
VideoCapture()中参数是0，表示打开电脑内置摄像头，
参数是1或2打开外部摄像头
参数是视频文件路径则打开视频文件
参数是URL打开网络摄像头
'''
cap = cv2.VideoCapture(URL)3.2、MJPG-streamer方式
第一步：安装所需模块
sudo apt-get updatesudo
sudo apt-get install subversionsudo
sudo apt-get install libjpeg8-devsudo
sudo apt-get install imagemagicksudo
sudo apt-get install libv4l-devsudo
sudo apt-get install cmakesudo
sudo apt-get install git第二步：git一个开源的project：MJPG-streamer
sudo git clone github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git
cd mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimentalsudo
make all
sudo make installgit过程比较缓慢，大家可以耐心等待一段时间，等待100%后确认完成后再执行下一条命令，启动USB摄像头，指令如下：
./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"

这里有一点需要注意，配置USB摄像头和树莓派专用摄像头指令不一样，这里我配置的是USB摄像头，具体指令分别如下：
指令启动普通USB摄像头指令：
./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"
启动树莓派专用摄像头RaspiCamera的指令：
./mjpg_streamer -i "./input_raspicam.so" -o "./output_http.so -w ./www"并且使用树莓派专用摄像头需要开启专用摄像头配置的，输入指令如下：
sudo raspi-config

点击摄像头使能开启即可。
以上就实现了全部的网络摄像头搭建。不过每次我们启动树莓派的时候还是需要手动去执行对应的命令，比较麻烦。那么接下来我们把当前项设置为一个系统自启动项。
第三步：设置自启动
cd到系统home目录下，新建一个sh可执行文件，输入如下命令即可：
sudo nano videoStart.shvideoStart.sh文件中输入内容如下：
cd /home/pi/mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimental/

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -d /dev/video0 -f 30 -r 1280x720 " -o
"./output_http.so -p 8080 -w ./www"然后退出保存，最后记得再给个可执行权限，输入命令：
sudo chmod +x /home/pi/videoStart.sh接着再创建一个目录，输入命令如下：
sudo mkdir .config/autostart继续新建一个文件，输入对应命令如下：
sudo nano .config/autostart/my.desktop文件内容如下：


Type=shell

Exec=/home/pi/videoStart.sh最后保存退出，这样每次开机就自动执行对应文件命令，省去了每次手动执行的麻烦。
第四步：测试
查看图像，在PC端打开浏览器，输入下面网址可以看到静态截图：
http://<树莓派IP>:8080/?action=snapshot

动态图像的这个地址在有的浏览器不太好使，可以使用下面这个网址：
http://<树莓派IP>:8080/javascript_simple.html
经过不断探索树莓派和PC视频数据通信“三部曲”到此结束，希望对小伙伴们有帮助~

ASH腻 发表于 2024-1-11 11:26:12

很好的教程赞 {:6_209:}

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