目标追踪-meanshift算法

目标追踪-meanshift算法

原理简介

  • 开始
    目标追踪-meanshift算法_第1张图片
  • 结果
    目标追踪-meanshift算法_第2张图片

  • 如上图所示,meanshift算法原理概括如下:

  • 首先设定起始点x,就是圆的圆心。 所有在球内的点就是xi , 黑色箭头就是我们计算出来的向量xxi , 将所有的向量 xxi进行求和计算平均就得到我们的meanshift 向量,也就是图中黄色的向量。

  • 接着,再以meanshift向量的终点为圆心,再做一个高维的球,如下图所示,重复上面的步骤,最终就可以收敛到点的分布中密度最大的地方

  • 整个过程可再次用如下的图反映出来
    目标追踪-meanshift算法_第3张图片

  • 算法的推到可参见博客:
    http://www.cnblogs.com/liqizhou/archive/2012/05/12/2497220.html

算法实现

# coding:utf-8
# 设置感兴趣区域的彩色直方图  - 反投影到一副图像上 - 作为meanshift算法参数(prob image)输入得到新的追踪区域 
import numpy as np
import cv2
from MyCvUtils import MyCvUtils

datapath = "D:/imgData/"

cap = cv2.VideoCapture(0)
# capture the first frame
ret,frame = cap.read()
# mark the ROI
r,h,c,w = 10, 200, 10, 200
track_window = (c,r,w,h)

# extract the ROI for tracking
roi = frame[r:r+h, c:c+w]
# switch to HSV
hsv_roi =  cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
# create a mask with upper and lower boundaries of colors you want to track
# 指定感兴趣的颜色
mask = cv2.inRange(hsv_roi, np.array((10., 30.,32.)), np.array((20.,120.,255.)))

# calculate histograms of roi
# p2:通道    p4:每个维度下直方图数组的大小 p5每个维度下直方图的上下界
roi_hist = cv2.calcHist([hsv_roi],[0],mask,[180],[0,180])
# 将直方图的值归一化0-255
cv2.normalize(roi_hist,roi_hist,0,255,cv2.NORM_MINMAX)

# MyCvUtils.saveArr(roi_hist, datapath+'roi_hist') 

# Setup the termination criteria, either 10 iteration or move by atleast 1 pt
# 得到终止条件:均值漂移迭代10次或中心移移动至少一个像素,均值漂移就停止计算中心移动
term_crit = ( cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 10, 1 )

while(1):
    ret ,frame = cap.read()

    if ret == True:
        hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
        # 执行直方图反向投影, 每个像素以概率的形式表示
        dst = cv2.calcBackProject([hsv],[0],roi_hist,[0,180],1)

#         MyCvUtils.saveArr(dst, datapath+'dst')
        # apply meanshift to get the new location
        ret, track_window = cv2.meanShift(dst, track_window, term_crit)

        # Draw it on image
        x,y,w,h = track_window
        img2 = cv2.rectangle(frame, (x,y), (x+w,y+h), 255,2)
        cv2.imshow('img2',img2)

        k = cv2.waitKey(60) & 0xff
        if k == 27:
            break

    else:
        break

cv2.destroyAllWindows()
cap.release()

你可能感兴趣的:(meanshift目标跟踪算法)