在OpenCV里使用Camshift算法的实现

yipeiwu_com6年前Python基础

前面学习过Meanshift算法,在观察这个结果标记时,会发现有这样一个问题,如下图:

汽车比较远时,用一个很小的窗口就可以把它框住,这是符合近大远小的投影原理,当比较近的时候如下:

相同大小的窗口已经不能包围它了,那么这样跟踪目标对象就成为了一个问题,怎么样来更改它呢?那么就是Camshift (Continuously Adaptive Meanshift)算法引入的原因了。同时还会有一个问题,怎么样判断物体旋转的方向,这个算法也会解决这样的问题。这个算法发表在1998年的论文《Computer Vision Face Tracking for Use in a Perceptual User Interface》里。

这个算法,首先应用meanshift找到最大密度,然后再更新窗口的大小,接着计算最适合外包椭圆;如果不合适又进入一轮迭代过程。直满足meanshift的条件,并且窗口大小也合适为止。

Camshift函数返回两个值,第一个值ret是一个旋转的窗口,第二个值是窗口搜索位置给下一次搜索使用的。例子如下:

#python 3.7.4,opencv4.1
#蔡军生 https://blog.csdn.net/caimouse/article/details/51749579
#
import numpy as np
import cv2
from matplotlib import pyplot as plt
 
capture = cv2.VideoCapture(1)
if not capture.isOpened:
  print('Unable to open: ')
  exit(0)
  
#获取第一帧图片
ret,frame = capture.read()
 
#设置目标窗口
#读取文件
find = cv2.imread('luohu1.png')
h,w = find.shape[:2]
roi = find[10: 120, 10: 120]
x = 10
y = 10
width = 120 - x
height = 120 - y
track_window = (x, y, w, h)
print(track_window)
#跟踪目标
hsv_roi = cv2.cvtColor(roi, cv2.COLOR_BGR2HSV)
mask = cv2.inRange(hsv_roi, np.array((0., 60.,32.)), np.array((180.,255.,255.)))
roi_hist = cv2.calcHist([hsv_roi],[0],mask,[180],[0,180]) #计算直方图
cv2.normalize(roi_hist,roi_hist,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
 
#设置迭代条件,每10移动一点
term_crit = ( cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 10, 1 )
 
while(1):
  ret, frame = capture.read()
 
  if ret == True:
    hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    dst = cv2.calcBackProject([hsv],[0],roi_hist,[0,180],1)#反向投影
 
    #使用 meanshift获得新位置
    ret, track_window = cv2.CamShift(dst, track_window, term_crit)
 
    #显示标记
    pts = cv2.boxPoints(ret)
    pts = np.int0(pts)
    img2 = cv2.polylines(frame,[pts],True, (255,0,0),2)
    cv2.imshow('img2',img2)
 
    cv2.imshow("dst", dst) 
    cv2.imshow("roi", roi)
    keyboard = cv2.waitKey(1)
    if keyboard == ord('q') or keyboard == ord('Q'):
      break
  else:
    break
 
  
capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

结果输出如下:

比较远的照片

比较近的照片

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python中使用Boolean操作符做真值测试实例

在Python中,任何类型的对象都可以做真值测试,并且保证返回True或者False。 以下几种值(不论类型)在真值测试中返回False: 1.None 2.False 3.任何类型的数...

Django框架之中间件MiddleWare的实现

Django中的中间件是一个轻量级、底层的插件系统,可以介入Django的请求和响应处理过程,修改Django的输入或输出。 中间件的设计为开发者提供了一种无侵入式的开发方式,增强了Dj...

linux环境下安装python虚拟环境及注意事项

创建python虚拟环境virtualenv、virtualenvwrapper 1,为什么需要搭建虚拟环境 由于当机器上两个项目依赖于相同包的不同版本时,会导致项目运行失败,此时可以安...

详细解析Python中的变量的数据类型

详细解析Python中的变量的数据类型

 变量是只不过保留的内存位置用来存储值。这意味着,当创建一个变量,那么它在内存中保留一些空间。 根据一个变量的数据类型,解释器分配内存,并决定如何可以被存储在所保留的内存中。因...

python实现dijkstra最短路由算法

python实现dijkstra最短路由算法

Dijkstra算法:又称迪杰斯特拉算法,迪杰斯特拉算法是由荷兰计算机科学家狄克斯特拉于1959 年提出的,因此又叫狄克斯特拉算法。是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法,解决的是有向图...