是否可以并行读取网络摄像头帧？答案

【问题标题】：Is it possible to read webcam frames in parallel?是否可以并行读取网络摄像头帧？
【发布时间】：2015-12-30 04:28:21
【问题描述】：

我有一个简单的Python 脚本，它使用OpenCV 捕获网络摄像头。 My webcam 有可能流式传输 30 FPS，但由于我的 Raspberry Pi 不够强大，我只能读取 ~ 20 FPS。运行脚本时，我的 CPU 的一个核心最高达到 100%，但其余核心保持不变，所以我试图将读数分成我能做到的最多线程，以最大限度地使用我的 CPU潜力并轻松达到 30 FPS。

那么是否可以并行读取网络摄像头帧？

这是我的尝试：

import numpy as np
import cv2
import time
from threading import Thread


CV_CAP_PROP_FPS = 5

cap = cv2.VideoCapture(0)
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')
out = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, cap.get(CV_CAP_PROP_FPS), (640, 480))
threads = []

class MyThread(Thread):
    def run(self):
        ret, frame = cap.read()

if __name__ == '__main__':
    try: 
        while(cap.isOpened()):
            thread = MyThread()
            thread.start()
            threads.append(thread)
            time.sleep(0.035)
    except KeyboardInterrupt:
        for thread in threads:
            thread.join()
        cap.release()
        out.release()

运行此脚本时，我在终端中收到了几个VIDIOC_QBUF: Invalid argument（通常是 4 次）。睡眠值越大，我收到的错误消息就越少。例如，如果我time.sleep(0.1)，我可能会收到 2-3 条错误消息而不是 4 条。

这是有问题的，因为在我的脚本的第二部分（未在此处发布）中生成的视频文件已损坏。此错误仅在并行读取网络摄像头源时发生。按顺序执行所有内容时，视频文件很好，我可以毫无问题地阅读它。

非常感谢任何见解。干杯！

编辑： 我认为同样重要的是要注意VIDIOC_QBUF: Invalid argument 错误消息发生在阅读前几帧之后。例如，我可以启动我的脚本，这几乎会立即触发这些错误，但随后我的脚本可以在“无限”时间内正常运行而不会出现任何错误消息。

【问题讨论】：

标签： python multithreading opencv frame-rate webcam-capture

【解决方案1】：

在启动大量线程之前等待第一帧被完全读取时，VIDIOC_QBUF: Invalid argument 消失！

...
try: 
    ret, frame = cap.read()
    while(cap.isOpened()):
        thread = MyThread()
        thread.start()
        threads.append(thread)
        time.sleep(0.035)
...

请注意，即使所有 CPU 内核都使用此算法，我能够达到的最大 FPS 也是 24。

【讨论】：