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OpenCV中VideoCapture 设置和获取摄像头参数和Qt设计UI控制界面详解代码示例_opencv设置摄像头参数

网友: 技术文档 2025-09-02 19:08:24

OpenCV VideoCapture 设置和获取摄像头参数

使用 OpenCV 的 cv::VideoCapture 类可以方便地获取和设置摄像头参数，如分辨率、帧率、曝光、增益、对比度等。

一、常用摄像头参数列表（ID）

参数 枚举常量 说明 宽度 cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH 图像帧宽 高度 cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT 图像帧高 帧率 cv::CAP_PROP_FPS 每秒帧数 曝光 cv::CAP_PROP_EXPOSURE 曝光值（设备依赖，单位不统一） 亮度 cv::CAP_PROP_BRIGHTNESS 亮度值 对比度 cv::CAP_PROP_CONTRAST 图像对比度 饱和度 cv::CAP_PROP_SATURATION 色彩饱和度 色调 cv::CAP_PROP_HUE 色调 增益 cv::CAP_PROP_GAIN 图像增益（有些设备不支持） 自动曝光模式 cv::CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE 自动曝光控制 自动对焦开关 cv::CAP_PROP_AUTOFOCUS 是否启用自动对焦 手动对焦位置 cv::CAP_PROP_FOCUS 手动设置焦距 帧编号（读取视频时使用） cv::CAP_PROP_POS_FRAMES 当前帧号

二、获取和设置参数示例代码

#include #include int main() { cv::VideoCapture cap(0); // 打开默认摄像头（通常是设备的第一个） if (!cap.isOpened()) { std::cerr << \"无法打开摄像头!\" << std::endl; return -1; } // 设置摄像头参数 cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1280); cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720); cap.set(cv::CAP_PROP_FPS, 30); cap.set(cv::CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE, 0.25); // 关闭自动曝光（Linux下通常为0.25表示手动模式） cap.set(cv::CAP_PROP_EXPOSURE, -6); // 设置曝光值（设备相关，单位可能是对数） cap.set(cv::CAP_PROP_GAIN, 0);  // 设置增益 cap.set(cv::CAP_PROP_AUTOFOCUS, 0); // 关闭自动对焦 cap.set(cv::CAP_PROP_FOCUS, 0); // 手动设置焦距（若支持） // 获取并打印设置结果 std::cout << \"Frame width: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH) << std::endl; std::cout << \"Frame height: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT) << std::endl; std::cout << \"FPS: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_FPS) << std::endl; std::cout << \"Exposure: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_EXPOSURE) << std::endl; std::cout << \"Gain: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_GAIN) << std::endl; std::cout << \"Auto Focus: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_AUTOFOCUS) << std::endl; std::cout << \"Focus: \" << cap.get(cv::CAP_PROP_FOCUS) << std::endl; // 显示摄像头图像 cv::Mat frame; while (true) { cap >> frame; if (frame.empty()) break; cv::imshow(\"Camera\", frame); if (cv::waitKey(1) == 27) break; // 按 ESC 退出 } cap.release(); cv::destroyAllWindows(); return 0;}

三、注意事项

1. 参数支持与否依赖于摄像头驱动

  • 有些摄像头（如 UVC 摄像头）支持所有常见参数；
  • 但有些摄像头参数设置会被忽略或无效；
  • 建议设置后再用 .get(...) 验证。

2. Linux 下曝光设置的特殊值（UVC）

设置 值 含义 AUTO_EXPOSURE 0.75 自动模式（默认） AUTO_EXPOSURE 0.25 手动曝光模式 EXPOSURE -6 ~ 0 曝光时间（对数单位）

四、枚举值查询与工具支持

也可以通过如下方式列出所有参数支持情况（仅在某些系统有效，如LINUX）：

v4l2-ctl --device=/dev/video0 --list-ctrls

小结

  • 使用 cv::VideoCapture::set() 和 get() 可以设置和查询常用参数；
  • 参数支持程度取决于摄像头驱动和 OpenCV 后端（如 V4L2 / DirectShow）；
  • 实际应用中建议先设置后查询，确认参数生效；
  • 对于工业相机，建议用原厂 SDK 控制参数，OpenCV 用于抓帧显示。

Qt设计UI界面综合示例

下面是一个 使用 Qt + OpenCV 构建的完整Demo框架，支持：

  • 实时摄像头图像预览；
  • GUI 控制条动态调节参数（曝光、增益、亮度、对比度、分辨率等）；
  • 设置后立即生效并反映在画面中；
  • 支持 OpenCV 的所有通用 VideoCapture 参数；
  • 可构建为 Qt Widget 应用，适合工业相机控制/调试场景。

一、功能结构总览

CamControlGUI/├── CMakeLists.txt├── main.cpp├── CameraControlWidget.h / .cpp├── CameraControlWidget.ui└── include / lib / build ...

二、关键模块代码

1. main.cpp

#include #include \"CameraControlWidget.h\"int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); CameraControlWidget w; w.show(); return a.exec();}

2. CameraControlWidget.h

#pragma once#include #include #include #include QT_BEGIN_NAMESPACEnamespace Ui { class CameraControlWidget; }QT_END_NAMESPACEclass CameraControlWidget : public QWidget { Q_OBJECTpublic: explicit CameraControlWidget(QWidget *parent = nullptr); ~CameraControlWidget();private slots: void updateFrame(); void onExposureChanged(int value); void onGainChanged(int value); void onBrightnessChanged(int value); void onContrastChanged(int value);private: Ui::CameraControlWidget *ui; cv::VideoCapture cap; QTimer *timer; void setupCamera(); void updateCameraParams(); QImage matToQImage(const cv::Mat &mat);};

3. CameraControlWidget.cpp

#include \"CameraControlWidget.h\"#include \"ui_CameraControlWidget.h\"CameraControlWidget::CameraControlWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::CameraControlWidget), timer(new QTimer(this)) { ui->setupUi(this); setupCamera(); connect(timer, &QTimer::timeout, this, &CameraControlWidget::updateFrame); connect(ui->sliderExposure, &QSlider::valueChanged, this, &CameraControlWidget::onExposureChanged); connect(ui->sliderGain, &QSlider::valueChanged, this, &CameraControlWidget::onGainChanged); connect(ui->sliderBrightness, &QSlider::valueChanged, this, &CameraControlWidget::onBrightnessChanged); connect(ui->sliderContrast, &QSlider::valueChanged, this, &CameraControlWidget::onContrastChanged); timer->start(30); // ~30 FPS}CameraControlWidget::~CameraControlWidget() { cap.release(); delete ui;}void CameraControlWidget::setupCamera() { cap.open(0); // 默认摄像头 cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1280); cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720); cap.set(cv::CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE, 0.25); // 手动曝光模式 cap.set(cv::CAP_PROP_AUTOFOCUS, 0); // 禁用自动对焦}void CameraControlWidget::updateFrame() { cv::Mat frame; cap >> frame; if (!frame.empty()) { QImage image = matToQImage(frame); ui->labelPreview->setPixmap(QPixmap::fromImage(image).scaled( ui->labelPreview->size(), Qt::KeepAspectRatio)); }}QImage CameraControlWidget::matToQImage(const cv::Mat &mat) { if (mat.channels() == 3) return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_BGR888).copy(); else return QImage();}void CameraControlWidget::onExposureChanged(int value) { double exposure = static_cast<double>(value) / 10.0; // 映射范围 cap.set(cv::CAP_PROP_EXPOSURE, exposure); ui->labelExposureValue->setText(QString::number(exposure));}void CameraControlWidget::onGainChanged(int value) { cap.set(cv::CAP_PROP_GAIN, value); ui->labelGainValue->setText(QString::number(value));}void CameraControlWidget::onBrightnessChanged(int value) { cap.set(cv::CAP_PROP_BRIGHTNESS, value); ui->labelBrightnessValue->setText(QString::number(value));}void CameraControlWidget::onContrastChanged(int value) { cap.set(cv::CAP_PROP_CONTRAST, value); ui->labelContrastValue->setText(QString::number(value));}

4. CameraControlWidget.ui（建议用 Qt Designer 拖拽方式在设计UI）

  • QLabel：显示摄像头画面 → labelPreview
  • QSlider + QLabel：用于曝光、增益、亮度、对比度调节 → 对应命名如 sliderExposure, labelExposureValue
  • 水平布局或网格布局组织即可

三、CMakeLists.txt 参考内容，大家可以根据自己环境配置

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)project(CamControlGUI)set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)find_package(OpenCV REQUIRED)find_package(Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)set(CMAKE_AUTOMOC ON)set(CMAKE_AUTORCC ON)set(CMAKE_AUTOUIC ON)include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})add_executable(CamControlGUI main.cpp CameraControlWidget.cpp CameraControlWidget.h CameraControlWidget.ui)target_link_libraries(CamControlGUI ${OpenCV_LIBS} Qt5::Widgets)

四、构建和运行

mkdir build && cd buildcmake ..make -j./CamControlGUI

五、可拓展功能建议

功能 实现方式 保存当前参数配置 使用 QSettings 读写配置文件 支持多个摄像头切换 提供下拉菜单选择不同 ID 显示当前参数值 在滑块旁增加 QLabel 实时显示 图像直方图 / ROI 块分析 使用 OpenCV 绘图工具或嵌入 Matplotlib plot 支持工业相机 SDK（如 Daheng, Hikvision） 封装原生 API 替换 VideoCapture
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