在 Raspberry Pi 上使用攝像頭的兩種方法
本文介紹了在 Raspberry Pi 上如何使用 OpenCV 搭配 libcamera 或 picamera2 操作攝像頭，並根據需求選擇適合的解決方案。
方法一：使用 libcamera 和 OpenCV
若您使用的是 Raspberry Pi Camera Module，libcamera 是一個高效能的接口，適合獲取影像並進行後續處理。
# 匯入必要模組
import cv2
import subprocess
import numpy as np
# 啟動 libcamera 並獲取影像
subprocess.run(["libcamera-vid", "-t", "0", "--inline"])
# 打開攝像頭
cap = cv2.VideoCapture(0)
if not cap.isOpened():
print("無法啟動攝像頭")
exit()
# 連續讀取影像並顯示
while True:
ret, frame = cap.read()
if not ret:
break
cv2.imshow("Camera", frame)
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): # 按下 'q' 鍵退出
break
# 釋放資源
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()程式解析
• 啟動 libcamera： 使用 subprocess.run 啟動 libcamera-vid，持續獲取影像。
• 打開攝像頭： 使用 cv2.VideoCapture(0) 獲取攝像頭影像流。
• 讀取並顯示影像： 透過 cap.read 持續讀取影像，使用 cv2.imshow 顯示畫面。
• 鍵盤控制： 按下 'q' 鍵結束循環，釋放資源並關閉視窗。
方法二：使用 picamera2
picamera2 是 Raspberry Pi 官方推薦的攝像頭庫，簡單易用且效能良好。
# 匯入必要模組
from picamera2 import Picamera2
import cv2
# 初始化 picamera2
picam2 = Picamera2()
picam2.start()
# 持續讀取並顯示影像
while True:
frame = picam2.capture_array() # 直接獲取影像陣列
cv2.imshow("Camera", frame)
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): # 按下 'q' 鍵退出
break
# 停止攝像頭並關閉視窗
cv2.destroyAllWindows()
picam2.stop()程式解析
• 初始化攝像頭： 使用 Picamera2() 建立攝像頭實例，並啟動 picam2.start()。
• 讀取影像： 使用 picam2.capture_array 獲取影像數據，並透過 cv2.imshow 顯示。
• 鍵盤控制： 按下 'q' 鍵結束循環，停止攝像頭並釋放資源。
結論
根據需求選擇合適的攝像頭操作方法，libcamera 提供了高效能的影像捕捉能力，而 picamera2 則提供了簡潔易用的接口，兩者均可搭配 OpenCV 進行影像處理。請記得正確安裝驅動和依賴庫，確保程式順利運行。
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