OpenCV实现帧差法

帧差法是运动目标检测中一个非常重要的方法，它的原理十分简单。思路是设置一个阈值，然后将视频中相邻的两帧相减，结果中大于阈值的地方就是运动区域。

帧差法的优势是运算量小，实时性好，可以获得不错的轮廓。缺点是不够精细，阈值过高容易漏检，过低则无法做到noise tolerance. 另外如果发生光照突变等情况，帧差法会把整副图像当成运动区域。

以下是实现的代码。

#include "highgui.h"
#include "cv.h"


void main()
{
	CvCapture* capture;
	capture=cvCaptureFromFile("test.avi");//获取视频
	cvNamedWindow("camera",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	cvNamedWindow("moving area",CV_WINDOW_AUTOSIZE);

	
	IplImage* tempFrame;//用于遍历capture中的帧，通道数为3，需要转化为单通道才可以处理
	IplImage* currentFrame;//当前帧
	IplImage* previousFrame;//上一帧
	/*
	CvMat结构，本质上和IplImage差不多，但是因为IplImage里的数据只能用uchar的形式存放，当需要这些图像数据看作数据矩阵来运算时，0~255的精度显然满足不了要求；
然而CvMat里却可以存放任意通道数、任意格式的数据
	*/
	CvMat* tempFrameMat;
	CvMat* currentFrameMat; //IplImage要转成CvMat进行处理
	CvMat* previousFrameMat;

	int frameNum=0;
	while(tempFrame=cvQueryFrame(capture))
	{
		//tempFrame=cvQueryFrame(capture);
		frameNum++;
		if(frameNum==1)
		{
			//第一帧先初始化各个结构，为它们分配空间
			previousFrame=cvCreateImage(cvSize(tempFrame->width,tempFrame->height),IPL_DEPTH_8U,1);
			currentFrame=cvCreateImage(cvSize(tempFrame->width,tempFrame->height),IPL_DEPTH_8U,1);
			currentFrameMat=cvCreateMat(tempFrame->height, tempFrame->width, CV_32FC1);
			previousFrameMat=cvCreateMat(tempFrame->height, tempFrame->width, CV_32FC1);
			tempFrameMat=cvCreateMat(tempFrame->height, tempFrame->width, CV_32FC1);
			//此时这些IplImage和CvMat都是空的，没有存有数据
		}
		if(frameNum>=2)
		{
			cvCvtColor(tempFrame, currentFrame, CV_BGR2GRAY);//转化为单通道灰度图，此时currentFrame已经存了tempFrame的内容
			/*
			用cvConvert将IplImage转为CvMat，接下来用cvAbsDiff对它们处理
			经过转换后，currentFrame没有改变，但是tempFrameMat已经存了currentFrame的内容
			*/
			cvConvert(currentFrame,tempFrameMat);
			cvConvert(previousFrame,previousFrameMat);

			cvAbsDiff(tempFrameMat,previousFrameMat,currentFrameMat);//做差求绝对值
			/*
			在currentFrameMat中找大于50（阈值）的像素点，把currentFrame中对应的点设为255
			此处阈值可以帮助把车辆的阴影消除掉
			*/
			cvThreshold(currentFrameMat,currentFrame,50,255.0,CV_THRESH_BINARY);


			cvDilate(currentFrame,currentFrame);
			cvErode(currentFrame,currentFrame);
			//显示图像
			cvShowImage("camera",tempFrame);
			cvShowImage("moving area",currentFrame);
		}
		//把当前帧保存作为下一次处理的前一帧
		cvCvtColor(tempFrame, previousFrame, CV_BGR2GRAY);
		cvWaitKey(10);

	}//end while

	//释放资源
	cvReleaseImage(&tempFrame);
	cvReleaseImage(&previousFrame);
	cvReleaseImage(¤tFrame);
	//tempFrame不用在这里释放
	cvReleaseCapture(&capture);
	cvReleaseMat(&previousFrameMat);
	cvReleaseMat(¤tFrameMat);
	cvDestroyWindow("camera");
	cvDestroyWindow("moving area");
}