使用OpenCV实现运动背景的重建

 声明：本文转载 曾青松的专栏，为便于学习转帖至此，如有需要请查看原始出处。

void CObjectDetectDlg::OnButtonOpenfile()

{

    // TODO: Add your control notification handler code here

    // 文件打开对话框

    CFileDialog dlg(true,"*.avi",NULL,NULL,"*.avi|*.avi||");

    if (dlg.DoModal()==IDOK)

    {

        strAviFilePath = dlg.GetPathName();

    }else

    {

        return;

    }



}



void CObjectDetectDlg::OnButtonProcess()

{

    // TODO: Add your control notification handler code here

    //声明IplImage指针

    IplImage* pFrame = NULL;

    IplImage* pFrImg = NULL;

    IplImage* pBkImg = NULL;



    CvMat* pFrameMat = NULL;

    CvMat* pFrMat = NULL;

    CvMat* pBkMat = NULL;



    CvCapture* pCapture = NULL;



    int nFrmNum = 0;



    //打开AVI视频文件

    if(strAviFilePath=="")  //判断文件路径是否为空

    {

        MessageBox("请先选择AVI视频文件!");

        return;

    }else

    {

        if(!(pCapture = cvCaptureFromFile(strAviFilePath)))

        {

            MessageBox("打开AVI视频文件失败!");

            return;

        }

    }



    //创建窗口

    cvNamedWindow("Video", 1);

    cvNamedWindow("Background",1);

    cvNamedWindow("Foreground",1);



    //使窗口有序排列,窗口宽330

    cvMoveWindow("Video", 30, 0);

    cvMoveWindow("Background", 360, 0);

    cvMoveWindow("Foreground", 690, 0);



    //逐帧读取视频

    while(pFrame = cvQueryFrame( pCapture ))

    {

        nFrmNum++;



        //如果是第一帧，需要申请内存，并初始化

        if(nFrmNum == 1)

        {

            pBkImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height), IPL_DEPTH_8U,1); // 存放背景图像(灰度)

            pFrImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height), IPL_DEPTH_8U,1); // 存放中间图像(灰度)



            pBkMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);

            pFrMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);

            pFrameMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);



            //转化成单通道图像再处理(灰度)

            cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY);

            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);



            cvConvert(pFrImg, pFrameMat);

            cvConvert(pFrImg, pFrMat);

            cvConvert(pFrImg, pBkMat);

        }

        else

        {

            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY); //转化成单通道图像再处理(灰度)

            cvConvert(pFrImg, pFrameMat);



            //高斯滤波先，以平滑图像

            //cvSmooth(pFrameMat, pFrameMat, CV_GAUSSIAN, 3, 0, 0);



            //当前帧跟背景图相减(求背景差并取绝对值)

           cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);



            //二值化前景图(这里采用特定阈值进行二值化)

            cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);



            //进行形态学滤波，去掉噪音

            cvErode(pFrImg, pFrImg, 0, 1);

            cvDilate(pFrImg, pFrImg, 0, 1);



            //滑动平均更新背景(求平均)

            cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.003, 0);

            //将背景转化为图像格式，用以显示

            cvConvert(pBkMat, pBkImg);



            // 保持原图像的旋转方向

            pBkImg->origin = pFrImg->origin = pFrame->origin;



            //显示图像

            // cvFlip(pFrame, pFrame, 0);

            //cvFlip(pBkImg, pBkImg, 0); //转置一下，否则图像是颠倒的

            cvFlip(pFrImg, pFrImg, 0);



            //显示图像

            cvShowImage("Video", pFrame);

            cvShowImage("Background", pBkImg);

            cvShowImage("Foreground", pFrImg);



            //如果有按键事件，则跳出循环

            //此等待也为cvShowImage函数提供时间完成显示

            //等待时间可以根据CPU速度调整

            if( cvWaitKey(2) >= 0 )

                break;

        }

    }



    //销毁窗口

    cvDestroyWindow("Video");

    cvDestroyWindow("Background");

    cvDestroyWindow("Foreground");



    //释放图像和矩阵

    cvReleaseImage(&pFrImg);

    cvReleaseImage(&pBkImg);



    cvReleaseMat(&pFrameMat);

    cvReleaseMat(&pFrMat);

    cvReleaseMat(&pBkMat);



    cvReleaseCapture(&pCapture);





}





//运动目标检测，直接从摄像机获取图像

void CObjectDetectDlg::OnButtonCamer()

{



    //声明IplImage指针

    IplImage* pFrame = NULL;

    IplImage* pFrImg = NULL;

    IplImage* pBkImg = NULL;



    CvMat* pFrameMat = NULL;

    CvMat* pFrMat = NULL;

    CvMat* pBkMat = NULL;



    CvCapture* pCapture = NULL;



    int nFrmNum = 0;



    //创建窗口

    cvNamedWindow("video", 1);

    cvNamedWindow("background",1);

    cvNamedWindow("foreground",1);

    //使窗口有序排列

    cvMoveWindow("video", 30, 0);

    cvMoveWindow("background", 360, 0);

    cvMoveWindow("foreground", 690, 0);

    //if( argc > 2 )

    //{

    // fprintf(stderr, "Usage: bkgrd [video_file_name]/n");

    // return -1;

    //}



    ////打开摄像头

    //if (argc ==1)

    // if( !(pCapture = cvCaptureFromCAM(-1)))

    // {

    //  fprintf(stderr, "Can not open camera./n");

    //  return -2;

    // }



    //打开视频文件

    //if(argc == 2)

    //if( !(pCapture = cvCaptureFromFile(argv[1])))

    //if( !(pCapture = cvCaptureFromFile(this->strAviFilePath)))

    if( !(pCapture = cvCaptureFromCAM(-1)))

    {

           MessageBox("打开摄像机视频失败!");

            return;

        //fprintf(stderr, "Can not open video file %s/n", this->strAviFilePath);

        //  return -2;

    }



    //逐帧读取视频

    while(pFrame = cvQueryFrame( pCapture ))

    {

        nFrmNum++;



        //如果是第一帧，需要申请内存，并初始化

        if(nFrmNum == 1)

        {

            pBkImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height),  IPL_DEPTH_8U,1);

            pFrImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height),  IPL_DEPTH_8U,1);



            pBkMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);

            pFrMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);

            pFrameMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);



            //转化成单通道图像再处理

            cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY);

            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);



            cvConvert(pFrImg, pFrameMat);

            cvConvert(pFrImg, pFrMat);

            cvConvert(pFrImg, pBkMat);

        }

        else

        {

            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);

            cvConvert(pFrImg, pFrameMat);

            //高斯滤波先，以平滑图像

            //cvSmooth(pFrameMat, pFrameMat, CV_GAUSSIAN, 3, 0, 0);



            //当前帧跟背景图相减

            <FONT style="BACKGROUND-COLOR: #00ffff">cvAbsDiff</FONT>(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);



            //二值化前景图

            cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);



            //进行形态学滤波，去掉噪音

            //cvErode(pFrImg, pFrImg, 0, 1);

            //cvDilate(pFrImg, pFrImg, 0, 1);



            //更新背景

            cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.003, 0);

            //将背景转化为图像格式，用以显示

            cvConvert(pBkMat, pBkImg);



            // 保持原图像的旋转方向

            pBkImg->origin = pFrImg->origin = pFrame->origin;



            //显示图像

            // cvFlip(pFrame, pFrame, 0);

            //cvFlip(pBkImg, pBkImg, 0); //转置一下，否则图像是颠倒的

            //cvFlip(pFrImg, pFrImg, 0);



            cvShowImage("video", pFrame);

            cvShowImage("background", pBkImg);

            cvShowImage("foreground", pFrImg);



            //如果有按键事件，则跳出循环

            //此等待也为cvShowImage函数提供时间完成显示

            //等待时间可以根据CPU速度调整

            if( cvWaitKey(2) >= 0 )

                break;

        }



    }



    //销毁窗口

    cvDestroyWindow("video");

    cvDestroyWindow("background");

    cvDestroyWindow("foreground");



    //释放图像和矩阵

    cvReleaseImage(&pFrImg);

    cvReleaseImage(&pBkImg);



    cvReleaseMat(&pFrameMat);

    cvReleaseMat(&pFrMat);

    cvReleaseMat(&pBkMat);



    cvReleaseCapture(&pCapture);

}