树莓派4B上OpenCV无法调用摄像头实现二维码扫描存CSV故障

错误提示!img.empty()说明cv2.VideoCapture(-1)没有成功读取到摄像头帧。这是因为最新版Raspberry Pi OS（Bookworm及后续版本）默认采用libcamera作为相机堆栈，替代了传统的V4L2驱动，而原生OpenCV的VideoCapture无法直接适配libcamera设备，导致返回空帧。

提供两种可行方案，优先推荐方案一（官方适配方案）：

方案一：改用Picamera2配合OpenCV读取帧 #

Picamera2是树莓派官方适配libcamera的相机库，可直接获取帧并转换为OpenCV兼容格式。

步骤1：安装依赖 #

sudo apt install python3-picamera2

步骤2：修改后的代码 #

import cv2
import csv
from datetime import date, datetime
from picamera2 import Picamera2

# 初始化Picamera2并配置RGB格式（适配OpenCV）
picam2 = Picamera2()
config = picam2.create_preview_configuration(main={"format": "RGB888", "size": (640, 480)})
picam2.configure(config)
picam2.start()

detector = cv2.QRCodeDetector()

while True:
    # 每次循环更新时间（避免所有记录都是程序启动时间）
    current_date = date.today().strftime("%d-%b-%Y")
    current_time = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")

    # 从相机获取帧
    img = picam2.capture_array()

    # 检测二维码
    data, bbox, _ = detector.detectAndDecode(img)

    if bbox is not None:
        # 修复边框绘制的语法错误，绘制二维码边框
        for i in range(len(bbox)):
            cv2.line(img, tuple(bbox[i][0].astype(int)), tuple(bbox[(i+1) % len(bbox)][0].astype(int)), 
                     color=(255, 0, 0), thickness=2)
        # 绘制识别到的文本
        cv2.putText(img, data, (int(bbox[0][0][0]), int(bbox[0][0][1]) - 10), 
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 250, 120), 2)
        
        if data:
            print("data found: ", data, current_date, current_time)
            # 写入CSV，添加newline=''避免空行
            with open('Database.csv', mode='a', newline='') as csvfile:
                csvfileWriter = csv.writer(csvfile, delimiter=',', quotechar='"', quoting=csv.QUOTE_ALL)
                csvfileWriter.writerow([data, current_date, current_time])    

    # 显示画面
    cv2.imshow("code detector", img)

    # 按q退出
    if cv2.waitKey(1) == ord("q"):
        break

# 释放资源
picam2.stop()
cv2.destroyAllWindows()

方案二：启用V4L2兼容层（临时方案） #

如果坚持使用原生OpenCV的VideoCapture，可通过libcamera的V4L2兼容模块创建虚拟设备：

1. 安装兼容模块：

sudo apt install libcamera-v4l2

2. 加载虚拟设备驱动：

sudo modprobe v4l2loopback

3. 启动libcamera转V4L2服务（保持终端窗口打开）：

libcamera-vid -n -t 0 --width 640 --height 480 --codec yuv420 --inline -o /dev/video0

4. 修改原代码中的cap = cv2.VideoCapture(-1)为cap = cv2.VideoCapture(0)，然后运行程序。

• 原代码中date和timeRN仅在启动时获取一次，会导致所有记录的时间都是程序启动时间，已调整为循环内实时更新。
• 修复了原代码中bbox[(i, 1) % len(bbox)]的语法错误，改为(i+1) % len(bbox)。
• 写入CSV时添加newline=''，避免Windows/Linux下的空行问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sakulm1