python opencvのプログラムでusbカメラ2台以上を用いて同時に映像の出力，録画を行いたい！！

Question

前提・実現したいこと

python初心者です．
python opencvを使用して，usbハブに接続したusbカメラ2台以上から同時に映像を出力＋録画を行うプログラムを作成したいのですがエラーをはいてしまいます．
最終的には8台ほど接続して同様のことを行いたいのでそちらにも応用できるとありがたいです．(その場合は帯域の問題がありますが)

発生している問題・エラーメッセージ

1台目のカメラからは問題なく出力，録画が可能なのですが2台目以降は映像データを読み込むことが出来ていません．
usbカメラ自体の接続は確認できていて，デバイスの認識もコードによって確認できています．

エラーメッセージ
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users*******\Documents******\python code\sample_code2dai.py", line 34, in <module>
    cv2.imshow('camera1', frame1)                            # フレームを画面に表示
cv2.error: OpenCV(4.5.4-dev) D:\a\opencv-python\opencv-python\opencv\modules\imgproc\src\color.cpp:182: error: (-215:Assertion failed) !_src.empty() in function 'cv::cvtColor'

該当のソースコード

import cv2
import numpy as np

camera0 = cv2.VideoCapture(1,cv2.CAP_DSHOW)                              # カメラCh.(ここでは0)を指定

# 動画ファイル保存用の設定
fps = int(camera0.get(cv2.CAP_PROP_FPS))                    # カメラのFPSを取得
w = int(camera0.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))              # カメラの横幅を取得
h = int(camera0.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))             # カメラの縦幅を取得
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('m', 'p', '4', 'v')        # 動画保存時のfourcc設定（mp4用）
video = cv2.VideoWriter('video.mp4', fourcc, fps, (w, h))  # 動画の仕様（ファイル名、fourcc, FPS, サイズ）

camera1 = cv2.VideoCapture(2,cv2.CAP_DSHOW)

fps1 = int(camera1.get(cv2.CAP_PROP_FPS))                    # カメラのFPSを取得
w1 = int(camera1.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))              # カメラの横幅を取得
h1 = int(camera1.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))             # カメラの縦幅を取得
fourcc1 = cv2.VideoWriter_fourcc('m', 'p', '4', 'v')        # 動画保存時のfourcc設定（mp4用）
video1 = cv2.VideoWriter('video1.mp4', fourcc1, fps, (w1, h1))  # 動画の仕様（ファイル名、fourcc, FPS, サイズ）

# 撮影＝ループ中にフレームを1枚ずつ取得（qキーで撮影終了）
while True:
      ret0, frame0 = camera0.read()                             # フレームを取得
        if (ret0 == True ) :
          cv2.imshow('camera', frame0)                            # フレームを画面に表示　　　　　 
          video.write(frame0)                                     # 動画を1フレームずつ保存する

      ret1, frame1 = camera1.read()                             # フレームを取得
        if (ret1 == True ) :
          cv2.imshow('camera1', frame1)                            # フレームを画面に表示
          video1.write(frame1)                                     # 動画を1フレームずつ保存する

        
    # キー操作があればwhileループを抜ける
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# 撮影用オブジェクトとウィンドウの解放
camera0.release()
camera1.release()
cv2.destroyAllWindows()

ソースコード

試したこと

usbカメラの接続，認識
複数カメラを接続した状態でそれぞれを1台ずつ稼働させての映像の出力，録画は可能です．

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Comments

[1T2R3M4]

インデントをつけないで動作させているのですか。

[sera]

インデントというのはwhile ，ifの後の部分ですか？
while以降の本来のコードは以下のようになっています．Tabの入力が反映されていなかったようです．
勘違いさせてしまい申し訳ないです．

while True:
　　ret0, frame0 = camera0.read() # フレームを取得
　　　　if (ret0 == True ) :
　　　　　　cv2.imshow('camera', frame0) # フレームを画面に表示
　　　　　　video.write(frame0) # 動画を1フレームずつ保存する

　　ret1, frame1 = camera1.read() # フレームを取得
　　　　if (ret1 == True ) :
　　　　　　cv2.imshow('camera1', frame1) # フレームを画面に表示
　　　　　　video1.write(frame1) # 動画を1フレームずつ保存する

キー操作があればwhileループを抜ける
　　if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
　　　　break

[jbpb0]

> Tabの入力が反映されていなかった

pythonのコードの一番最初の行のすぐ上に
```python
だけの行を追加してください
また、pythonのコードの一番最後の行のすぐ下に
```
だけの行を追加してください

または、
https://teratail.storage.googleapis.com/uploads/contributed_images/56957fe805d9d7befa7dba6a98676d2b.gif
を見て、そのようにしてみてください

質問にコードを載せる際に上記をやってくれたら、ちゃんとインデントが反映されます

[sera]

インデンスの反映ができました．質問するのが初だったので教えていただけて助かりました．

[yuki23]

1台ずつ接続したときは取得できていますか？
また、2台接続して1台目を開かないときに2台目を取得できますか？

[sera]

usbハブに複数接続した場合でも1台ずつであればどのカメラでも作動します．

[fana]

ググって出てきた個人ブログですが参考になれば：
https://hirasaka001.blogspot.com/2019/03/opencvusb-cam.html

こっちは stack overflow :
https://stackoverflow.com/questions/29664399/capturing-video-from-two-cameras-in-opencv-at-once

同一のUSBコントローラに複数のUSBカメラだと大域が足りないみたいな話に見える．
（stack overflow の質問者は解像度落としたら動いたとか言っている．）
usbハブ使わずに USBコントローラ vs カメラ が 1対1 になるような形で接続してみることはできないのでしょうか？

（そういう話だとしたら，「最終的には8台…」というのは厳しそう）

[sera]

解像度を160×120まで落としてもダメだったので帯域の問題ではないと勝手に思い込んでいましたが，この話が本当であればusbハブを用いての同時接続という条件では難しそうですね，，
usbポートを2つ持つpcで同様のコードを回しましたところ，２台のカメラから映像の取得と録画を行うことが可能でした．やはりこのコードではusbハブの使用はできないようです．

[fana]

可能かどうかわかりませんが，帯域に関しては，カメラ側の撮影解像度だけでなくFPSも落とすようなことは試せないのでしょうか．
（FPSを半分にすれば通信量も半減するのでは？　とかいう素人考え．）
（N個のカメラに対しての　画像取得→動画に書出　という作業をシーケンシャルに行うならそれなりに処理時間がかかるでしょうから，個々のカメラのFPSはそんなに高くなくて良いのではないかな，とか．）

※ググった感じだと，カメラのFPSの設定は効くとか効かないとか効いてるように見えるけど実は変わってないだとか，何かいろいろと面倒そうな話がありそう？　ですが…

[sera]

返答が遅れて申し訳ないです．
カメラの出力fpsは変える方法はあるかもしれませんがカメラから所得するfpsは変えられないように感じています．

Answer 1

帯域の関係でusbポート1つに対して1つのカメラしか接続できないため，パソコンのusbポートを増築する方法で解決しました．