Отдельный поток для каждой камеры OpenCV - VideoCapture

@newline · Регистрация: 21.02.2011

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день товарищи.

Создал систему с видеоаналитикой для работы с одной камерой. Все работает отлично, но потребовалось подключить есколько камер одновременно. Необходимо, чтобы было ясно на какой из камер произошла сработка сценария.

В заголовке создал контейнер для хранения

C++ (Qt)
1
std::vector<std::pair<cv::VideoCapture, QString>> VCaptureS_AndLinks;

Соответственно самого потока а так же ссылки на сетевую камеру или номера USB

А в исходнике добавляю эти камеры по клику на кнопку. Фрагмент

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
 if ((ListOfConnectedCameras.find(CameraID_ToUse) == ListOfConnectedCameras.end()) || (ListOfConnectedCameras.size() == 0))
    {
        int LastInserted;
        if (ui->CheckBox_IPCameraUsing->isChecked())
        {
            VideoCapture V;
            V.open(CameraID_ToUse.toStdString());
            std::pair<VideoCapture, QString>  Pair = {V, CameraID_ToUse};
            VCaptureS_AndLinks.push_back(Pair);
            LastInserted = VCaptureS_AndLinks.size();
            //VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.open(CameraID_ToUse.toStdString());
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FPS, 30.0);
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, Cols);
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, Rows);
        }
        if(ui->CheckBox_USBCameraUsing->isChecked())
        {
            VideoCapture V;
            V.open(USBCamIndex, cv::CAP_V4L2);
            std::pair<VideoCapture, QString>  Pair = {V, CameraID_ToUse};
            VCaptureS_AndLinks.push_back(Pair);
            LastInserted = VCaptureS_AndLinks.size();
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FPS, 30.0);
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, Cols);        //Задал разрешение
            VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, Rows);
        }
 
        if (VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].first.isOpened())
        {
            qWarning() << "REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera connected, resolution is: " << Cols << " " << Rows;
             qWarning() << "REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera URL as ID is: " << VCaptureS_AndLinks[LastInserted - 1].second;
 
            ListOfConnectedCameras.insert(CameraID_ToUse);
            CurrentTimeOfObjectDetection = QTime::currentTime();
            ui->ListWidget_cameraList->addItem("Camera: " + CameraID_ToUse);
 
            connect(Timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(UpdateWindow()));
            Timer->start(1);
 
        }
    }

По таймеру, последовательно в отдельной функции обрабатываются кадры по каждой из камер

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
void MainFunctions::UpdateWindow()  //This sub-function passes the source image to classes for processing. Each return post-processed image and call metods of equipment operations
{
   // qWarning ()  << "TOTAl " << VCaptureS_AndLinks.size() << " Cameras";
    for (int j = 0; j < VCaptureS_AndLinks.size(); j++)
    {
        VCaptureS_AndLinks[j].first >> Frame_As_is;
//Ну и так далее

Получилось крайне медленно. Во-первых пока предыдущий кадр не обработан, к следующему не перейти. И камер не одна... И алгоритмы с CV и Yolo. Вообщем очень плохо. Там где было довольно плавное видео с одной камерой теперь слайд шоу...
Решение нашел в виде многопоточности. Вот решеие.

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Заголовок 
#ifndef THREADCAM_H
#define THREADCAM_H
 
#include <thread>
#include <atomic>
#include <opencv4/opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv4/opencv2/highgui.hpp>
//----------------------------------------------------------------------------------
class ThreadCam
{
public:
    std::atomic<bool> GrabOpen;
    std::atomic<bool> GrabStop;
    std::atomic<size_t> GrabTag;
 
    ThreadCam();
    virtual ~ThreadCam();
 
    void Init(std::string dev);
    void GetFrame(cv::Mat& m);      //returns empty when no frame is available.
    void Quit(void);
protected:
    std::thread ThGr;
    void GrabThread(void);
private:
    size_t Tag,PrevTag;
    std::string device;
    cv::Mat mm;
    cv::VideoCapture cap;
    std::mutex mtx;
};
//----------------------------------------------------------------------------------
 
#endif // THREADCAM_H

Тело

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
#include "threadcam.h"
#include <mutex>
 
//---------------------------------------------------------------------------------
 
ThreadCam::ThreadCam(): GrabOpen(false), GrabStop(false), GrabTag(0), Tag(0), PrevTag(0)
{
    //ctor
}
 
//----------------------------------------------------------------------------------
 
ThreadCam::~ThreadCam()
{
    GrabOpen.store(false);
    cap.release();
}
 
//----------------------------------------------------------------------------------
 
void ThreadCam::Init(std::string dev)
{
    device = dev;
    ThGr = std::thread([=] { GrabThread(); });
}
 
//----------------------------------------------------------------------------------
 
void ThreadCam::Quit(void)
{
    GrabStop.store(true);
    ThGr.join();                //wait until the grab thread ends
}
 
//----------------------------------------------------------------------------------
 
void ThreadCam::GrabThread(void)
{
    int Try=0;
    cv::Mat tmp;
 
    while(!cap.isOpened()){
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
        cap.open(device);
    }
    GrabOpen.store(true);
 
    while(GrabStop.load() == false){
        if(!cap.read(tmp)){
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(15));
            Try++;
            if(Try>250){    //after 3.5 Sec no sound
                //lost connection, retry to open again.
                cap.release();
                GrabOpen.store(false);
                while(!cap.isOpened()){
                    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
                    cap.open(device);
                }
                GrabOpen.store(true);
                Try=0;
            }
        }
        else{
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
            tmp.copyTo(mm);
            GrabTag.store(++Tag);
            Try=0;
        }
    }
}
 
//----------------------------------------------------------------------------------
 
void ThreadCam::GetFrame(cv::Mat& m)
{
    double Elapse;
    cv::Mat EmptyMat;
    std::chrono::steady_clock::time_point Tyet, Tgrab;
 
    //quick check to see if there is a new frame
    if(GrabTag.load()!=PrevTag){
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
            mm.copyTo(m);
        }
        PrevTag=GrabTag.load();
    }
    else{
        //quick check to see if there is a connection
        if(GrabOpen.load()==false){
            //lost connection -> send empty frame
            EmptyMat.copyTo(m);
        }
        else{
            //we have to wait (or the connection is lost)
            Tgrab = std::chrono::steady_clock::now();
            do{
                Tyet   = std::chrono::steady_clock::now();
                Elapse = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds> (Tgrab - Tyet).count();
            }
            while(GrabTag.load()==PrevTag && GrabOpen.load()==true && Elapse<500); //wait 500mS before giving an empty frame
 
            if(GrabTag.load()!=PrevTag && GrabOpen.load()==true && Elapse<500){
                //new frame
                {
                    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
                    mm.copyTo(m);
                }
                PrevTag=GrabTag.load();
            }
            else{
                //something wrong -> send empty frame
                EmptyMat.copyTo(m);
            }
        }
    }
}

И примененние

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
#include "mainfunctions.h"
#include "ui_mainfunctions.h"
 
MainFunctions::MainFunctions(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainFunctions)
{
    ui->setupUi(this);
    Timer = new QTimer(this);
}
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
MainFunctions::~MainFunctions()
{
 
    delete ui;
}
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
void MainFunctions::on_Button_StartCamera_clicked()
{
    int Resolution;
    Resolution = ui->ComboBox_Resolution->currentIndex();
    int Cols = 1920;
    int Rows = 1080;
 
    cv::Mat Frame1, Frame2;
    ThreadCam *Grb1, *Grb2;
 
    Grb1 = new ThreadCam();
    Grb2 = new ThreadCam();
 
    Grb1->Init("rtsp://admin:admin@10.42.0.102:554/main");      //Camera 1
    Grb2->Init("rtsp://admin:2005575000Rr@10.42.0.103:554/cam/realmonitor?channel=1&subtype=1");      //Camera 2
    int WightOfLabel = ui->Label_Cam_Top_Right->width();
    int HeightOfLabel = ui->Label_Cam_Top_Right->height();
 
    while(true)
    {
        //get the new frame
        Grb1->GetFrame(Frame1);
        if(!Frame1.empty())
        {
            qWarning () << "OK1";
            cv::resize(Frame1, Frame1, cv::Size(WightOfLabel, HeightOfLabel), cv::INTER_LINEAR);
            ui->Label_Cam_Top_Right->setPixmap(RS::cvMatToQPixmap(Frame1));
            ///Сюда всю аналитику по камере 1
        }
 
        //get the new frame
        Grb2->GetFrame(Frame2);
        if(!Frame2.empty())
        {
            qWarning () << "OK2";
            cv::resize(Frame2, Frame2, cv::Size(WightOfLabel, HeightOfLabel), cv::INTER_LINEAR);
            ///Сюда всю аналитику по камере 2
             ui->Label_Cam_Top_Left->setPixmap(RS::cvMatToQPixmap(Frame2));
        }
       //Камер можно и больше ...
    }
}

И тоже плохо...
1. Все равно все работает со скоростью самой медленной камеры.
2. На ээкране пусто ... не отображается ничего, хотя знаю что кадры идут (на диск сохраняются отлично)
3. Не уверен в оптимальности подхода.

Прошу подсказать как улучшить решение с целью работы в многопоточном режиме.

Добавлено через 2 часа 47 минут
Переделал. Теперь так стало
Создал один заголовок. По сути там создается поток под каждую камеру

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
class CameraWorker : public QObject {
    Q_OBJECT
 
public:
    explicit CameraWorker(int camIndex, QObject *parent = nullptr)
        : QObject(parent), index(camIndex) {}
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
private:
    int index;
    cv::VideoCapture cap;
    QTimer *timer = nullptr;
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
public slots:
    void start()
    {
        cap.open(index, cv::CAP_V4L2);
        if (!cap.isOpened()) return;
        cap.set(cv::CAP_PROP_FPS, 30.0);
        cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1920);
        cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 1080);
        timer = new QTimer(this);
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, &CameraWorker::grabFrame);
        timer->start(1);
    }
 
    void stop()
    {
        if (timer) timer->stop();
        cap.release();
        emit finished();
    }
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
private slots:
    void grabFrame()
    {
        cv::Mat frame;
        if (!cap.read(frame)) return;
        emit frameReady(frame.clone(), index);
    }
 
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
signals:
    void frameReady(const cv::Mat &frame, int index);
    void finished();
 
};
 
#endif // CAMERAWORKER_H

Как только считывается кадр, вызывается функция (сигнал посылается) в основном потоке для отображения.
В главном потоке, есть обработка кнопки "добавить камеру", где можно задать требуемое разрешение.
Как передать его в поток? Сейчас там, как видно выше хардкод 1920*1080.
Функция обработки кнопки

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
void MainFunctions::on_Button_StartCamera_clicked()
{
    int Resolution;
    Resolution = ui->ComboBox_Resolution->currentIndex();
    int Cols = 0, Rows = 0;
 
    //Case Resolution
 
 
    switch (Resolution)
    {
    case 0:         // 1024 * 576
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1024 * 576";
        Cols = 1024;
        Rows = 576;
    }
    break;
    case 1:         // 1152 * 648
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1152 * 648";
        Cols = 1152;
        Rows = 648;
    }
    break;
    case 2:         // 1280 * 720
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1280 * 720";
        Cols = 1280;
        Rows = 720;
    }
    break;
    case 3:         // 1366 * 768
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1366 * 768";
        Cols = 1366;
        Rows = 768;
    }
    break;
    case 4:         // 1600 * 900
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1600 * 900";
        Cols = 1600;
        Rows = 900;
    }
    break;
    case 5:         // 1920 * 1080
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 1920 * 1080";
        Cols = 1920;
        Rows = 1080;
    }
    break;
    case 6:         // 2560 * 1440
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 2560 * 1440";
        Cols = 2560;
        Rows = 1440;
    }
    break;
    case 7:         // 3840 * 2160
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 3840 * 2160";
        Cols = 3840;
        Rows = 2160;
    }
    break;
    case 8:         // 2880 * 1360
    {
        qWarning() << "* * * REPORT_FROM_MAIN_FUNCTIONS: Camera resolution defined as 3840 * 2160";
        Cols = 2880;
        Rows = 1360;
    }
    break;
    default:
        qWarning() << "* * * WARNING_FROM_ Undefined value received";
        break;
    }
    //End of Case Resolution
 
    thread = new QThread(this);
    worker = new CameraWorker(6);
 
    worker->moveToThread(thread);
 
    connect(thread, &QThread::started, worker, &CameraWorker::start);
    connect(worker, &CameraWorker::finished, thread, &QThread::quit);
    connect(worker, &CameraWorker::finished, worker, &CameraWorker::deleteLater);
    connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
    connect(worker, &CameraWorker::frameReady, this, &MainFunctions::onFrameFromCamera); // GUI slot
 
    thread->start();
}

Спасибо за советы

@newline · 17.12.2025, 16:08 **[ТС]**

А, ладно и это тоже решил

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Основы отладки веб-приложений на SDL3 по USB и Wi-Fi, запущенных в браузере мобильных устройств 8Observer8 07.02.2026 Содержание блога Браузер Chrome имеет средства для отладки мобильных веб-приложений по USB. В этой пошаговой инструкции ограничимся работой с консолью. Вывод в консоль - это часть процесса. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве 8Observer8 02.02.2026 Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .	Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .	SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .

@newline 98 / 10 / 0 Регистрация: 21.02.2011 Сообщений: 474
	17.12.2025, 16:08 [ТС]
	А, ладно и это тоже решил 0

Опции темы