基于帧间差进行运动目标检测-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了基于帧间差进行运动目标检测。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

相邻帧差检测：优点是运算快速，实时性高，缺点是无法应对光照的突变，物体间一般具有空洞。
三帧差检测：在一定程度上优化了运动物体双边，粗轮廓的现象，相比之下，三帧差法比相邻帧差法更适用于物体移动速度较快的情况。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-798257.html

#include <opencv2/opencv.hpp>


/**
 * @brief diff2_detec   相邻帧差运动目标检测
 * @param gray_pre      输入：前一帧图像(gray)
 * @param gray_now      输入：当前帧图像(gray)
 * @return              输出：图像是否为全黑，全黑返回false,非全黑返回true
 */
bool diff2_detection(cv::Mat gray_pre, cv::Mat gray_now)
{
    cv::Mat diff;
    cv::absdiff(gray_pre, gray_now, diff);
    threshold(diff, diff, 0, 255, cv::THRESH_OTSU);     //自适应阈值化
    // 形态学操作
    cv::Mat kernel = cv::getStructuringElement(cv::MORPH_RECT, cv::Size(8, 8));
    cv::morphologyEx(diff, diff, cv::MORPH_OPEN, kernel);

    // 显示结果
    cv::imshow("Output", diff);
    cv::waitKey(100);

    if(mean(diff).val[0] > 0.01)        // 计算差分图像灰度平均值
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

/**
 * @brief diff3_detec   三帧差运动目标检测
 * @param gray_pre      输入：前一帧图像(gray)
 * @param gray_now      输入：当前帧图像(gray)
 * @param gray_next     输入：后一帧图像(gray)
 * @return              输出：图像是否为全黑，全黑返回false,非全黑返回true
 */
bool diff3_detection(cv::Mat gray_pre, cv::Mat gray_now, cv::Mat gray_next)
{
    cv::Mat diff_pre, diff_next, diff;
    // 计算帧差
    cv::absdiff(gray_pre, gray_now, diff_pre);
    cv::absdiff(gray_now, gray_next, diff_next);
    threshold(diff_pre, diff_pre, 0, 255, cv::THRESH_OTSU);     //自适应阈值化
    threshold(diff_next, diff_next, 0, 255, cv::THRESH_OTSU);   //自适应阈值化

    // 形态学操作
    cv::Mat kernel = cv::getStructuringElement(cv::MORPH_RECT, cv::Size(8, 8));
    cv::morphologyEx(diff_pre, diff_pre, cv::MORPH_OPEN, kernel);
    cv::morphologyEx(diff_next, diff_next, cv::MORPH_OPEN, kernel);
    cv::bitwise_and(diff_pre, diff_next, diff);//与操作

    // 显示结果
    cv::imshow("Output", diff);
    cv::waitKey(100);

    if(mean(diff).val[0] > 0.01)        // 计算差分图像灰度平均值
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}



int main()
{
    // 打开视频文件
    cv::VideoCapture cap("video.mp4");
    if (!cap.isOpened())
    {
        std::cout << "无法打开视频文件" << std::endl;
        return -1;
    }

    cv::Mat frame_pre, frame_now, frame_next;
    cv::Mat gray_pre, gray_now, gray_next;

    // 读取前三帧图像
    cap >> frame_pre;
    cv::cvtColor(frame_pre, gray_pre, cv::COLOR_BGR2GRAY);

    cap >> frame_now;
    cv::cvtColor(frame_now, gray_now, cv::COLOR_BGR2GRAY);

    cap >> frame_next;
    cv::cvtColor(frame_next, gray_next, cv::COLOR_BGR2GRAY);

    while (true)
    {
        diff2_detection(gray_pre, gray_now);
        diff3_detection(gray_pre, gray_now, gray_next);

        // 更新帧
        gray_pre = gray_now.clone();
        gray_now = gray_next.clone();

        cap >> frame_next;
        if (frame_next.empty()) {
            break;
        }
        cv::cvtColor(frame_next, gray_next, cv::COLOR_BGR2GRAY);
    }

    // 释放资源
    cap.release();
    cv::destroyAllWindows();

    return 0;
}