倒数计时自动拍照效果

不论是数码相机还是手机的相机，都会具备“倒数计时自动拍照”的功能，这篇教学会介绍使用 OpenCV，实作倒数计时自动拍照的效果 ( 按下键盘后倒数秒数，时间到就会出现快门闪烁的效果进行拍照 )。

快速导览：

• 拍照时的快门闪烁效果
• 按下空白键就拍照
• 按下空白键，倒数计时自动拍照

因为程序中的 OpenCV 会需要使用镜头或 GPU，所以请使用本机环境 ( 参考：使用 Python 虚拟环境 ) 或使用 Anaconda Jupyter 进行实作 ( 参考：使用 Anaconda ) ，并安装 OpenCV 函数库 ( 参考：OpenCV 函数库 )。

拍照时的快门闪烁效果

使用手机倒数计时拍照时，在拍照的当下会出现快门闪烁效果 ( 整个画面全白，然后白色逐渐消失再出现原本的画面 )，为了实现这个效果，必须要建立一个“全白”的图片 ( 使用负片效果将 numpy 产生的全黑图片反转 )，透过“权重叠加”的方式将白色图片与原本图像重叠，接着让白色慢慢消失，就能制作出类似闪烁一下的效果。

参考：addWeighted() 图像权重叠加

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('mona.jpg')                         # 開啟圖片
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)          # 轉換成 BGRA ( 因為需要 alpha 色版 )
w = img.shape[1]                                     # 取得寬度
h = img.shape[0]                                     # 取得高度
white = 255 - np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')       # 建立白色圖
a = 1                                                # 一開始 a 為 1
while True:
    a = a - 0.01                                     # a 不斷減少 0.01
    if a<0: a = 0                                    # 如果 a 小於 0 就讓 a 等於 0
    output = cv2.addWeighted(white, a, img, 1-a, 0)  # 根據 a 套用權重
    cv2.imshow('oxxostudio', output)                 # 顯示圖片
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break
cap.release()                           # 所有作業都完成後，釋放資源
cv2.destroyAllWindows()                 # 結束所有視窗

由于 imshow 如果指定同一个视窗，则在程序中只能出现一次，根据这个规则改写程序，加入侦测“空白键”的功能，当按下空白键时，才会出现闪烁效果。

参考：侦测键盘行为

import cv2
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)

img = cv2.imread('mona.jpg')
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
w = img.shape[1]
h = img.shape[0]
white = 255 - np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')
a = 0                       # 開始時 a 等於 0
while True:

    key = cv2.waitKey(1)    # 偵測按鍵
    if key == 32:
        a = 1               # 如果按下空白鍵，讓 a 等於 1
    elif key == ord('q'):
        break

    if a == 0:
        output = img.copy() # 如果 a 等於 0，複製來源圖片為 output
    else:
        output = cv2.addWeighted(white, a, img, 1-a, 0)  # 如果 a 等於 1，根據 a 套用權重
        a = a - 0.01        # a 不斷減少 0.01
        if a<0: a = 0       # 如果 a 小於 0 就讓 a 等於 0

    cv2.imshow('oxxostudio', output)

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

按下空白键就拍照

参考“读取并播放影片”以及“写入并储存图片”文章，将程序修改成读取摄影镜头的影片，并在按下空白键时，将当下的图片存档，就能实现按下空白键拍照 ( 包含快门闪烁 ) 的效果。

import cv2
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)

a = 0    # 白色圖片透明度
n = 0    # 檔名編號

if not cap.isOpened():
    print("Cannot open camera")
    exit()
while True:
    ret, img = cap.read()               # 讀取影片的每一幀
    if not ret:
        print("Cannot receive frame")   # 如果讀取錯誤，印出訊息
        break
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)  # 轉換顏色為 BGRA
    w = int(img.shape[1]*0.5)           # 縮小寬度為一半
    h = int(img.shape[0]*0.5)           # 縮小高度為一半
    img = cv2.resize(img,(w,h))         # 縮放尺寸
    white = 255 - np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')   # 產生全白圖片

    key = cv2.waitKey(1)
    if key == 32:            # 按下空白將 a 等於 1
        a = 1
    elif key == ord('q'):    # 按下 q 結束
        break

    if a == 0:
        output = img.copy()  # 如果 a 為 0，設定 output 變數為來源圖片的拷貝
    else:
        photo = img.copy()   # 如果 a 不為 0，設定 photo 變數為來源圖片的拷貝
        output = cv2.addWeighted(white, a, photo, 1-a, 0)  # 計算權重，產生白色慢慢消失效果
        a = a - 0.1
        if a<0:
            a = 0
            n = n + 1
            cv2.imwrite(f'photo-{n}.jpg', photo)   # 存檔

    cv2.imshow('oxxostudio', output)               # 顯示圖片

cap.release()                           # 所有作業都完成後，釋放資源
cv2.destroyAllWindows()                 # 結束所有視窗

按下空白键，倒数计时自动拍照

参考“图像加入文字”文章，修改程序，在程序中新增一个 sec 秒数的变数以及对应的判断，当按下空白键时，在画面中出现出现倒数的秒数，当秒数为 0 时就进行拍照。

import cv2
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)

# 定義加入文字的函式
def putText(source, x, y, text, scale=2.5, color=(255,255,255)):
    org = (x,y)
    fontFace = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
    fontScale = scale
    thickness = 5
    lineType = cv2.LINE_AA
    cv2.putText(source, text, org, fontFace, fontScale, color, thickness, lineType)

a = 0
n = 0

if not cap.isOpened():
    print("Cannot open camera")
    exit()
while True:
    ret, img = cap.read()
    if not ret:
        print("Cannot receive frame")
        break
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
    w = int(img.shape[1]*0.5)
    h = int(img.shape[0]*0.5)
    img = cv2.resize(img,(w,h))
    white = 255 - np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')

    key = cv2.waitKey(1)
    if key == 32:
        a = 1
        sec = 4  # 加入倒數秒數
    elif key == ord('q'):
        break
    if a == 0:
        output = img.copy()
    else:
        output = img.copy()  # 設定 output 和 photo 變數
        photo = img.copy()
        sec = sec - 0.05     # sec 不斷減少 0.05 ( 根據個人電腦效能設定，使其搭配 while 迴圈看起來像倒數一秒 )
        putText(output, 10, 70, str(int(sec)))  # 加入文字
        # 如果秒數小於 1
        if sec < 1:
            output = cv2.addWeighted(white, a, photo, 1-a, 0)
            a = a - 0.1
            if a<0:
                a = 0
                n = n + 1
                cv2.imwrite(f'photo-{n}.jpg', photo)
    cv2.imshow('oxxostudio', output)

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

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