Linux下使用UVC视频采集

1. 背景介绍

UVC（USB Video Class）是一种视频设备标准，允许用户通过USB接口连接和使用各种视频设备。在Linux下，我们可以使用UVC标准来进行视频采集，这在许多应用场景中非常有用，比如视频监控、人脸识别等。

2. 准备工作

在使用UVC视频采集前，我们首先需要安装一些依赖库。

2.1 安装libuvc

libuvc是一个开源库，它提供了一组API来操作UVC设备。

sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev
git clone https://github.com/ktossell/libuvc.git
cd libuvc
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install
sudo ldconfig

2 .2 安装OpenCV

OpenCV是一个强大的计算机视觉库，我们将使用它来处理和显示视频数据。

sudo apt-get install libopencv-dev

3. 编写代码

下面是一个简单的例子，演示了如何使用UVC采集视频数据，并使用OpenCV显示视频画面。

#include <stdio.h>
#include <libuvc/libuvc.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
int main(int argc, char **argv) {
    // 初始化libuvc
    uvc_context_t *ctx;
    uvc_error_t res = uvc_init(&ctx, NULL);
    if (res < 0) {
        uvc_perror(res, "uvc_init error");
        return res;
    }
    // 查找并打开UVC设备
    uvc_device_t *dev;
    res = uvc_find_device(ctx, &dev, 0, 0, NULL);
    if (res < 0) {
        uvc_perror(res, "uvc_find_device error");
        uvc_exit(ctx);
        return res;
    }
    uvc_device_handle_t *devh;
    res = uvc_open(dev, &devh);
    if (res < 0) {
        uvc_perror(res, "uvc_open error");
        uvc_unref_device(dev);
        uvc_exit(ctx);
        return res;
    }
    // 配置视频流
    uvc_stream_ctrl_t ctrl;
    res = uvc_get_stream_ctrl_format_size(devh, &ctrl, UVC_FRAME_FORMAT_YUYV, 640, 480, 30);
    if (res < 0) {
        uvc_perror(res, "uvc_get_stream_ctrl_format_size error");
        uvc_close(devh);
        uvc_unref_device(dev);
        uvc_exit(ctx);
        return res;
    }
    // 开始采集视频数据
    res = uvc_start_streaming(devh, &ctrl, NULL, 0);
    if (res < 0) {
        uvc_perror(res, "uvc_start_streaming error");
        uvc_close(devh);
        uvc_unref_device(dev);
        uvc_exit(ctx);
        return res;
    }
    // 创建OpenCV窗口
    cv::namedWindow("Video", cv::WINDOW_AUTOSIZE);
    // 采集和显示视频数据
    while (true) {
        uvc_frame_t *frame;
        res = uvc_get_frame(devh, &frame, 0);
        if (res == UVC_SUCCESS) {
            cv::Mat image(frame->height, frame->width, CV_8UC2, frame->data);
            cv::cvtColor(image, image, cv::COLOR_YUV2BGR_YUYV);
            cv::imshow("Video", image);
            cv::waitKey(1);
            uvc_release_frame(frame);
        } else {
            uvc_perror(res, "uvc_get_frame error");
            break;
        }
    }
    // 停止采集视频数据
    uvc_stop_streaming(devh);
    // 关闭UVC设备
    uvc_close(devh);
    uvc_unref_device(dev);
    uvc_exit(ctx);
    return 0;
}

4. 运行代码

将上面的代码保存为uvc_capture.cpp，然后通过以下命令编译并运行：

g++ -o uvc_capture uvc_capture.cpp -luvc `pkg-config --cflags --libs opencv`
./uvc_capture

5. 结语

使用UVC在Linux下进行视频采集是一件相对简单的任务。通过本文的介绍，您应该已经了解了如何使用UVC库和OpenCV来实现基本的视频采集和显示功能。

希望本文对您有所帮助，祝您在Linux下的视频采集之旅愉快！