在树莓派上使用自带的摄像头采集视频

需要安装的 Python 包

1. OpenCV：用于处理图像和视频。
2. PiCamera （可选）：如果你使用的是官方的 Raspberry Pi Camera Module，可以通过 opencv 直接访问，也可以安装 picamera 库用于更深层次的控制。

安装步骤

先确认摄像头模块已经启用：

1. 在终端中运行：

   sudo raspi-config

2. 在菜单中找到 Interface Options ，选择 Camera，并启用。

3. 重启树莓派：

   sudo reboot

然后安装好需要的库，可以参考：
树莓派--OpenCV安装踩坑
树莓派明明安装了opencv和numpy，却找不到

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测试摄像头状态

ls /dev/video*  

如果有 video0 就说明摄像头没有问题

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如果读取不到摄像头，可能原因

1. 摄像头被其他进程占用：

   • 如果其他程序（例如 raspivid、motion 或 OpenCV）正在使用摄像头，picamera 库将无法初始化连接。

2. 摄像头配置不正确：

   • 树莓派的摄像头模块可能未正确启用或初始化。

3. 设备节点冲突：

   • 如果有多个视频设备，系统可能尝试分配错误的设备节点。

4. 显存不足：

   • 树莓派的 GPU 内存分配不足，无法满足 picamera 的需求。

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解决方法

** 1：检查摄像头是否被占用**

1. 使用以下命令查找使用摄像头的进程：

   lsof /dev/video0

2. 如果有输出，说明某个进程正在使用摄像头，记录下进程 ID (PID)，然后终止它：

   kill -9 <PID>

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** 2：重启摄像头模块**

1. 禁用并重新启用摄像头模块：

   sudo modprobe -r bcm2835-v4l2
   sudo modprobe bcm2835-v4l2

2. 检查设备是否正常：

   ls /dev/video*

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** 3：调整显存**

1. 打开 GPU 内存配置：

   sudo raspi-config

2. 选择 Performance Options > GPU Memory。

3. 将显存调整为 128 MB 或更高（建议 256 MB，这里不要设置太高，会导致黑屏无法正常显示！！！！！）。

4. 重启系统：

   sudo reboot

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4：测试摄像头模块

使用以下命令测试摄像头是否正常工作：

raspivid -t 5000

这会显示摄像头画面 5 秒钟。如果正常工作，说明硬件无问题。

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5. 检查摄像头模块是否启用

确认摄像头模块已启用。使用以下命令检查：

vcgencmd get_camera

输出应该是：

supported=1 detected=1

如果不是，可以通过 raspi-config 工具启用摄像头模块：

sudo raspi-config

然后选择 Interface Options > Camera，启用摄像头，并重启系统。

6. 确保系统没有占用过多的资源

如果树莓派的内存或 CPU 负载过高，也可能导致资源不足。使用以下命令检查系统资源：

top

如果系统负载过高，尝试关闭不必要的进程，释放资源。

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总结

1. 更新树莓派的固件和软件包。
2. 调整 GPU 内存。
3. 禁用并重新启用摄像头模块。
4. 确保没有进程占用摄像头。
5. 检查摄像头是否已启用。

下面附上采集并保存视频的代码

代码示例 1：使用 OpenCV

下面是一个简单的示例，利用 OpenCV 从摄像头读取视频帧并保存为视频文件：

import cv2

# 初始化摄像头（摄像头索引为 0）
cap = cv2.VideoCapture(0)

# 设置视频参数（分辨率和帧率）
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 640)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 480)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FPS, 30)

# 定义视频编码器和输出文件
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')  # 或者使用 'MJPG'
out = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, 30, (640, 480))

print("按 'q' 退出并保存视频...")

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("无法读取摄像头数据！")
        break

    # 显示视频
    cv2.imshow('Video', frame)
    
    # 写入到输出文件
    out.write(frame)

    # 按 'q' 键退出
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# 释放资源
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

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代码示例 2：使用 PiCamera

如果使用的是官方摄像头，也可以使用 picamera 库来捕获视频，个人感觉能用opecv就最好用opencv，迁移方便：

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()

# 设置分辨率和帧率
camera.resolution = (640, 480)
camera.framerate = 30

# 开始录制并保存到文件
camera.start_recording('video.h264')
print("开始录制，按 Ctrl+C 停止...")
try:
    sleep(10)  # 录制 10 秒
finally:
    camera.stop_recording()
    print("录制完成，保存为 video.h264")

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注意文件格式转换：

• 如果使用 PiCamera 保存的 .h264 文件，可以使用以下命令将其转换为 .mp4 格式：

  MP4Box -add video.h264 video.mp4

  需要安装 gpac 工具：

  sudo apt install gpac