OpencvでWebカメラから動画を0.1秒刻みで保存したい。

Question

前提・実現したいこと

OpencvでWebカメラから通常の映像と、背景差分処理をした映像を保存するプログラムを作りましたが、動画を保存している間隔が0.06秒、次は0.08秒、次は0.07秒後だったりと、不規則でした。
そこで、Webカメラの映像を均一に0.1秒ごとに保存するプログラムにしたいのですが、方法がわかりません。
ご教授をお願いします。

環境

Raspberry PI4で
Thonny Python IDEを用いて実行しています。
.python 3.7.3
.opencv version 3.2.0

該当のソースコード

# coding: utf-8
import cv2
from datetime import datetime 
import time
from decimal import  Decimal,ROUND_HALF_UP
import decimal


cap = cv2.VideoCapture(0)

# 動画ファイル保存用の設定

  # カメラのFPSを取得
fps = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS))              

 # カメラの横幅を取得
w = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))   
          
# カメラの縦幅を取得
h = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))  
   
# 動画保存時のfourcc設定（avi用）        
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*"DIVX")   
     
# 動画の仕様（ファイル名、fourcc, FPS, サイズ）
video = cv2.VideoWriter('video2.avi', fourcc, fps, (w, h), False)  
video1 = cv2.VideoWriter('video3.avi', fourcc, fps, (w, h))

#背景差分の設定
bgs = cv2.createBackgroundSubtractorKNN()

#仕事関数
def task():
    while(cap.isOpened()):
        ret, frame = cap.read()

        #画像をWebカメラから読み込んだ時間
        t1=time.perf_counter()
        
        #時刻を画像に貼り付け
        date = datetime.now().strftime("%H:%M.%S.%f")
        cv2.putText(frame, date, (0,30), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 255,255), 3, cv2.LINE_AA)

        #背景差分化
        mask = bgs.apply(frame)

        #cv2.imshow('mask',mask)
        #cv2.imshow('frame',frame)

        #動画保存
        video.write(mask)
        video1.write(frame)
        
        #画像を保存し終えた時間
        t2=time.perf_counter()
 
        #画像保存にかかった時間を求める
        elapsed_time = t2-t1

        #待つ時間を求める
        wait_time=0.1-elapsed_time

        #0.001の位で四捨五入する
 t3=Decimal(wait_time).quantize(Decimal(".001"),rounding=ROUND_HALF_UP)

        #待つ
        time.sleep(t3)

        #Q押したら終了
        key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
        if key == ord('q'):
            break

task()

#後処理
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

試したこと

画像を保存し終えた時間(t2)から、画像をWebカメラから読み込んだ時間(t1)を引き、画像保存にかかった時間(elapsed_time)を求め、0.1から画像保存にかかった時間を引きその時間(t3)をsleepで待つことで、0.1秒おきに保存できないかと考えました。
が、t3に値は入っているのですが、t3秒sleepが動作しませんでした。

t1=time.perf_counter()
~画像保存~
t2=time.perf_counter()
elapsed_time = t2-t1
wait_time=0.1-elapsed_time
        
        t3=Decimal(wait_time).quantize(Decimal(".001"),rounding=ROUND_HALF_UP)
        time.sleep(t3)

Answer 1

結論から申し上げますと、0.1秒ぴったりで取得することは困難です。
また、可能な機種に限られますが、Webカメラ側の設定を変更する必要があります。

動画では、1秒間あたり何枚の静止画が含まれるかというパラメータとしてフレームレートというものがあります。
Webカメラであっても同様で、このフレームレート分の時間単位でしか、画像を取得することはできません。
一般的には、約30fps（1秒間あたり30枚）のものが多いようです。

フレームレートは厳密に数字通りに静止画が入っているわけではなく、あくまで目安に過ぎません。