PyQt转换显示Python-OpenCV图像实现图形化界面的视频播放

一、引言

在Python-OpenCV中显示图像时调用的是一个单独的窗口，有时我们需要将这些图像显示在PyQt的图形化界面上，这样就可以将整个图像显示与PyQt图形化界面进行整合。但OpenCV格式的图像和PyQt格式的图像并不同，这就需要进行转换。

二、背景知识

1. Python-OpenCV的图像是BGR格式的，而PyQt图像格式是RGB格式的，二者需要转换；

2. 为了快速转换，图像必须基于内存进行操作；

3. PyQt的QImage类可以从内存数组构建；

4. OpenCV可以读取视频图像，使用waitKey可以实现休眠特定时长而不影响系统消息处理。

关于PyQt和OpenCV之间的图像转换请参考《Python-OpenCV中图像颜色空间转换》。

三、案例

下面的案例读取一个视频文件的图像进行显示，如果再叠加一个音频播放的功能，就实现了一个视频播放器。

3.1、设计图形化界面

该图形界面非常简单，包含了一个仅有“ShowImg”的菜单和对应工具栏，一个名为ImgDisp的标签对象用于显示图像（蓝色标记部分）。使用PyUIC生成的界面对象代码如下：

1`from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets  
2  
3  
4class Ui_MainWindow(object):  
5    def setupUi(self, MainWindow):  
6        MainWindow.setObjectName("MainWindow")  
7        MainWindow.resize(625, 430)  
8        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)  
9        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")  
10        self.ImgDisp = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)  
11        self.ImgDisp.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 54, 12))  
12        self.ImgDisp.setObjectName("ImgDisp")  
13        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)  
14        self.menubar = QtWidgets.QMenuBar(MainWindow)  
15        self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 625, 17))  
16        self.menubar.setObjectName("menubar")  
17        self.menushowImg = QtWidgets.QMenu(self.menubar)  
18        self.menushowImg.setObjectName("menushowImg")  
19        MainWindow.setMenuBar(self.menubar)  
20        self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(MainWindow)  
21        self.statusbar.setObjectName("statusbar")  
22        MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)  
23        self.toolBar = QtWidgets.QToolBar(MainWindow)  
24        self.toolBar.setObjectName("toolBar")  
25        MainWindow.addToolBar(QtCore.Qt.TopToolBarArea, self.toolBar)  
26        self.actionshowImg = QtWidgets.QAction(MainWindow)  
27        self.actionshowImg.setObjectName("actionshowImg")  
28        self.menushowImg.addAction(self.actionshowImg)  
29        self.menubar.addAction(self.menushowImg.menuAction())  
30        self.toolBar.addAction(self.actionshowImg)  
31  
32        self.retranslateUi(MainWindow)  
33        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)  
34  
35    def retranslateUi(self, MainWindow):  
36        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate  
37        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow"))  
38        self.ImgDisp.setText(_translate("MainWindow", "."))  
39        self.menushowImg.setTitle(_translate("MainWindow", "menu"))  
40        self.toolBar.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "toolBar"))  
41        self.actionshowImg.setText(_translate("MainWindow", "showImg"))  
42`
43
44*     
45    
46      
47    
48
49

3.2、主程序

1`import cv2,sys  
2from PyQt5 import QtGui,QtWidgets,QtCore  
3import mainWin  
4  
5def cvImgtoQtImg(cvImg): #定义opencv图像转PyQt图像的函数  
6    QtImgBuf = cv2.cvtColor(cvImg,  cv2.COLOR_BGR2BGRA)  
7  
8    QtImg = QtGui.QImage(QtImgBuf.data, QtImgBuf.shape[1], QtImgBuf.shape[0], QtGui.QImage.Format_RGB32)  
9      
10    return QtImg  
11  
12  
13  
14class mainwin(QtWidgets.QMainWindow,mainWin.Ui_MainWindow):  
15    def __init__(self):  
16        super().__init__()  
17        self.setupUi(self)  
18        self.bClose = False  
19  
20        self.actionshowImg.triggered.connect(self.playVideoFile) #建立菜单点击的信号与方法playVideoFile连接  
21  
22    def playVideoFile(self): #播放影片  
23        cap = cv2.VideoCapture(r'f:\video\mydream.mp4') #打开影片  
24        fps = 24  
25        if not cap.isOpened():  
26            print("Cannot open Video File")  
27            exit()  
28  
29        while not self.bClose:  
30            ret, frame = cap.read() #逐帧读取影片  
31            if not ret:  
32                if frame is None:  
33                    print("The video has end.")  
34                else:  
35                    print("Read video error!")  
36                break  
37  
38            QtImg = cvImgtoQtImg(frame)  #将帧数据转换为PyQt图像格式  
39            self.ImgDisp.setPixmap(QtGui.QPixmap.fromImage(QtImg)) #在ImgDisp显示图像  
40            size = QtImg.size()   
41            self.ImgDisp.resize(size)#根据帧大小调整标签大小  
42            self.ImgDisp.show() #刷新界面  
43            cv2.waitKey(int(1000/fps)) #休眠一会，确保每秒播放fps帧  
44  
45        # 完成所有操作后，释放捕获器  
46        cap.release()  
47  
48  
49if __name__=='__main__':  
50    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  
51    w = mainwin()  
52    w.show()  
53    sys.exit(app.exec_())  
54`
55
56*     
57    
58
59

注意：

本文的实现方法存在不足，相关完善方案请见《OpenCV-Python图像转换为PyQt图像的变形及花屏问题研究》。

3.3、运行程序

初始界面

点击showImg，开始播放视频：

关于PyQt的使用请参考付费专栏《使用PyQt开发图形界面Python应用》，专栏文件目录《使用PyQt开发图形界面Python应用专栏目录》。

也可以参考免费专栏《PyQt入门知识》，专栏文件目录《使用PyQt进行Python图形界面程序开发文章目录》。

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