使用 v4l2 捕获相机图像非常慢

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用 v4l2 捕获相机图像非常慢

【英文标题】：Capturing camera image with v4l2 very slow

【发布时间】：2015-03-26 08:00:40

【问题描述】：

我一直致力于直接使用 v4l2 在 OpenCV 中抓取相机图像。这很好用；通过这种方式，我可以抓取 YUYV 格式的高分辨率图像（理解帧率会下降）。我无法通过 OpenCV 实现来完成这项工作。从功能上讲，它工作得很好，但性能可能会好得多。由于这是我第一次直接使用 v4l2，所以对我来说还是有点模糊。 我一直在对所有相关部分进行计时，发现 v4l2 选择方法需要一秒钟多一点的时间。当我降低时间间隔时，选择方法花费的时间更少，但比出队花费的时间要长得多（也是那一秒）。在其他功能中，相机被初始化，因此设置正确的格式等。我知道帧率会很低，没有压缩和高分辨率，但这非常低。

下面是抓图功能。我跳过了将缓冲区转换为 Mat (YUYV -> RGB) 的代码，因为我认为它现在不相关。

有人知道如何让 v4l2 更快地捕获图像吗？也许有些部分我不应该执行每个帧抓取？

谢谢！

Mat Camera::capture_image() 
Mat returnframe(10, 10, CV_8UC3);
struct v4l2_buffer buf = 0;
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
buf.index = 0;
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf)) 
    perror("Query Buffer");
    return returnframe;


if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &buf.type)) 
    perror("Start Capture");
    return returnframe;


fd_set fds;
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(fd, &fds);
struct timeval tv = 0;
tv.tv_sec = 2;
int r = select(fd + 1, &fds, NULL, NULL, &tv);
if (-1 == r) 
    perror("Waiting for Frame");
    return returnframe;


if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) 
    perror("Retrieving Frame");
    return returnframe;

//此处转换为 Mat 的代码

if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &buf.type)) 
    perror("Stop Capture");
    return returnframe;


//copy Mat and free bigbuffer, to avoid memory leak
Mat returnImg = dispimg.clone();
free(bigbuffer);
return returnImg;

【问题讨论】：

您正在开始捕捉每一帧？看起来很多人偷听

【参考方案1】：

似乎对于您调用的每一帧VIDIOC_STREAMON 和VIDIOC_STREAMOFF；这会增加很多开销（这几乎就像为每一帧重新启动应用程序一样）

正确的方法是：

打开设备（仅调用一次）：在捕获会话开始时（例如程序启动），通过调用 VIDIOC_STREAMON 设置您的视频设备以开始流式传输/p>

捕获帧（多次调用）：对于您要捕获的每一帧，仅通过调用 DQBUF/QBUF 来请求该帧（这非常快，因为设备会不断地将数据流到缓冲队列中）；您仍然需要致电select 以了解新框架何时可用。

关闭设备（仅调用一次）：完成后，通过调用 VIDIOC_STREAMOFF

停止流式传输

【讨论】：

感谢您的回复！所以我不再使用选择功能了吗？你的意思是我必须在 DQBUF 和 QBUF 之间做出选择，还是我应该同时使用这两者？

不，你仍然使用select（知道帧何时准备好）和DQBUF（dequeue buffer）和QBUF（queue缓冲区) 属于一起（你使用both）；关键是，你不能在capture frame函数中调用STREAMON，而是在open device函数中调用。

好的，很好。这有很大的不同！顺序重要吗？非常感谢！

您好，我使用 30 see3cam 130 作为工业解决方案。我得到了很大的延迟