Python Raspberry Pi 3通过720p USB摄像头提高FPS

我用python编写了一些代码来打开USB摄像头并从中抓取帧。我将代码用于http流。对于JPEG编码，我使用libturbojpeg库。为此，我使用64位操作系统

product: Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2
serial: 00000000f9307746
width: 64 bits
capabilities: smp cp15_barrier setend swp

我用不同的分辨率做了一些测试

Resolution   FPS   Time for encode
640 x 480     ~35       ~0.01
1280 x 720    ~17       ~0.028

这是我的密码

import time
import os
import re
import uvc
from turbojpeg import TurboJPEG, TJPF_GRAY, TJSAMP_GRAY
jpeg = TurboJPEG("/opt/libjpeg-turbo/lib64/libturbojpeg.so")
camera = None

import numpy as np
from threading import Thread

class ProcessJPG(Thread):

    def __init__(self, data):
        self.jpeg_data = None
        self.data = data
        super(ProcessJPG, self).__init__()

    def run(self):
        self.jpeg_data = jpeg.encode((self.data))

    def get_frame(self):
        self.frame = camera.get_frame()

global camera
dev_list = uvc.device_list()
print("devices: ", dev_list)
camera = uvc.Capture(dev_list[1]['uid'])
camera.frame_size = camera.frame_sizes[2] // set 1280 x 720
camera.frame_rate = camera.frame_rates[0] // set 30 fps

class GetFrame(Thread):
    def __init__(self):
        self.frame = None
        super(GetFrame, self).__init__()
    def run(self):
        self.frame = camera.get_frame()

_fps = -1
count_to_fps = 0
_real_fps = 0
from time import time
_real_fps = ""
cfps_time = time()

while True:
    if camera:
        t = GetFrame()
        t.start()
        t.join()
        img = t.frame
        timestamp = img.timestamp
        img = img.img
        ret = 1
    t_start = time()
    t = ProcessJPG(img)
    t.start()
    t.join()
    jpg = t.jpeg_data
    t_end = time()
    print(t_end - t_start)
    count_to_fps += 1
    if count_to_fps >= _fps:
        t_to_fps = time() - cfps_time
        _real_fps = 1.0 / t_to_fps
        cfps_time = time()
        count_to_fps = 0
    print("FPS, ", _real_fps)

编码行是：

jpeg.encode（（self.data））

我的问题是，可以将分辨率提高到1280 x 720（例如30fps），还是应该使用更强大的设备？当我在计算期间查看htop时，CPU没有100%使用

编辑： 摄像机格式：

[video4linux2,v4l2 @ 0xa705c0] Raw       :     yuyv422 :           YUYV 4:2:2 : 640x480 1280x720 960x544 800x448 640x360 424x240 352x288 320x240 800x600 176x144 160x120 1280x800
[video4linux2,v4l2 @ 0xa705c0] Compressed:       mjpeg :          Motion-JPEG : 640x480 1280x720 960x544 800x448 640x360 800x600 416x240 352x288 176x144 320x240 160x120

---

这是可能的，您不需要更强大的硬件

从

*捕获实例将始终从相机抓取压缩的帧。

当代码访问

.img

属性时，该属性将调用

jpeg2yuv

（请参阅 和 ).那么 您正在使用

jpeg\u encode（）

重新编码。尝试在之后使用

frame.jpeg\u缓冲区
抓拍，不要触摸
.img

我在RPi2上用a看了一眼pyuvc，然后做了一个
简化示例

import uvc
import time

def main():
    dev_list = uvc.device_list()
    cap = uvc.Capture(dev_list[0]["uid"])
    cap.frame_mode = (1280, 720, 30)
    tlast = time.time()
    for x in range(100):
        frame = cap.get_frame_robust()
        jpeg = frame.jpeg_buffer
        print("%s (%d bytes)" % (type(jpeg), len(jpeg)))
        #img = frame.img
        tnow = time.time()
        print("%.3f" % (tnow - tlast))
        tlast = tnow
    cap = None

main()

我得到每帧约0.033秒，在约8%CPU的情况下达到约30fps。如果我取消注释
#img=frame.img
行，它会在99%CPU的情况下上升到~0.054s/帧或~18fps（解码时间限制了捕获速率）。
您能列举相机可以捕获的格式吗？您可以将其配置为返回Jpeg编码的帧。@jamieguinan我检查了这个并更新了问题。有两种格式：原始格式和压缩格式。问题是有可能在压缩模式下打开相机吗？这绝对是可能的，从C代码级别-我有一个罗技C310，可以读取mjpeg帧的速度1280x720@25fps在RPi2上。但我不知道python库如何/是否提供设置帧格式的访问。您使用哪个库导入uvc

？您是否尝试过跳过ProcessJPG（）步骤并执行类似于

print（dir（img））

的操作？可能代码正在进行冗余的解压缩->压缩。我正在使用python绑定libuvc库，它被称为pyuvc.Output of dir

“UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU"新","pyx"vtable","reduce","reduce"ex","repr","setattr","setstate","sizeof"strdes、“带宽系数”、“关闭”、“控制”、“帧模式”、“帧速率”、“帧速率”、“帧大小”、“帧大小”、“获取帧”、“获取帧鲁棒性”、“名称”、“停止流”]

在源代码中，我看到了

UVC\u FRAME\u FORMAT\u COMPRESSED

完整列表，无论您在哪里解码jpeg帧，您都可能需要确定。因此，当我要显示jpeg\u缓冲区时，我必须将其转换为数组ant Reformate？取决于显示位置和方式。如果您通过http发送帧，则可以发送jbeg_缓冲区数据就目前情况而言，mjpeg流通常缺少哈夫曼表。如果你不介意我问的话，接收端会是什么？更多Python代码？当我将frame.jpeg_缓冲区流到浏览器中时，没有显示。我尝试将jpeg缓冲区重塑为（720，1280，3），但我得到

无法将大小为125576的数组重塑为形状（7201280,3）

。例如如何将

jpeg\u缓冲区

保存为单个文件？或者如果我流

frame.jpeg\u缓冲区

客户端如何显示此内容？我认为jpeg不可重塑。对于BGR（接近RGB），您只需访问

.bgr

属性，而不必重新压缩它。如果您是通过http提供服务，则需要添加一些头文件和

多部分/x-mixed-replace

内容。您可能可以进行调整。