VideoCaptureした画像をバイナリ形式に変換したい

numpy.ndarray.tobytesはnumpy配列をbytes形式に変換するものであり、APIで必要とされているのは画像ファイルをbytes形式にしたものであると考えられます。

なので以下の例のようにPILを使ってnumpy配列をpng（もしくはjpeg）形式でio.BytesIOオブジェクトに保存して、それをbytes形式で読み取るという方法はいかがでしょうか。

import numpy as np
import cv2
import io
from PIL import Image

cap = cv.VideoCapture(0)
rr, frame = cap.read()
frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB) # cv2の画像はBGRなのでRGBに変換
image = Image.fromarray(frame)
png = io.BytesIO() # 空のio.BytesIOオブジェクトを用意
image.save(png, format='png') # 空のio.BytesIOオブジェクトにpngファイルとして書き込み
b_frame = png.getvalue() # io.BytesIOオブジェクトをbytes形式で読みとり

"""
Amazon Rekognitionの処理
"""

cap.release()