使用OpenCV实现运动背景的重建_opencv 球场重建-优快云博客

本篇博客介绍了一种使用背景差分法进行运动目标检测的技术实现过程。通过OpenCV库，该方法能够从视频文件或摄像头实时捕获视频流，并通过背景建模、帧间差分、二值化等步骤检测出前景中的运动目标。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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);
}