在OpenCV里使用Camshift算法的实现

yipeiwu_com6年前Python基础

前面学习过Meanshift算法,在观察这个结果标记时,会发现有这样一个问题,如下图:

汽车比较远时,用一个很小的窗口就可以把它框住,这是符合近大远小的投影原理,当比较近的时候如下:

相同大小的窗口已经不能包围它了,那么这样跟踪目标对象就成为了一个问题,怎么样来更改它呢?那么就是Camshift (Continuously Adaptive Meanshift)算法引入的原因了。同时还会有一个问题,怎么样判断物体旋转的方向,这个算法也会解决这样的问题。这个算法发表在1998年的论文《Computer Vision Face Tracking for Use in a Perceptual User Interface》里。

这个算法,首先应用meanshift找到最大密度,然后再更新窗口的大小,接着计算最适合外包椭圆;如果不合适又进入一轮迭代过程。直满足meanshift的条件,并且窗口大小也合适为止。

Camshift函数返回两个值,第一个值ret是一个旋转的窗口,第二个值是窗口搜索位置给下一次搜索使用的。例子如下:

#python 3.7.4,opencv4.1
#蔡军生 https://blog.csdn.net/caimouse/article/details/51749579
#
import numpy as np
import cv2
from matplotlib import pyplot as plt
 
capture = cv2.VideoCapture(1)
if not capture.isOpened:
  print('Unable to open: ')
  exit(0)
  
#获取第一帧图片
ret,frame = capture.read()
 
#设置目标窗口
#读取文件
find = cv2.imread('luohu1.png')
h,w = find.shape[:2]
roi = find[10: 120, 10: 120]
x = 10
y = 10
width = 120 - x
height = 120 - y
track_window = (x, y, w, h)
print(track_window)
#跟踪目标
hsv_roi = cv2.cvtColor(roi, cv2.COLOR_BGR2HSV)
mask = cv2.inRange(hsv_roi, np.array((0., 60.,32.)), np.array((180.,255.,255.)))
roi_hist = cv2.calcHist([hsv_roi],[0],mask,[180],[0,180]) #计算直方图
cv2.normalize(roi_hist,roi_hist,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
 
#设置迭代条件,每10移动一点
term_crit = ( cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 10, 1 )
 
while(1):
  ret, frame = capture.read()
 
  if ret == True:
    hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    dst = cv2.calcBackProject([hsv],[0],roi_hist,[0,180],1)#反向投影
 
    #使用 meanshift获得新位置
    ret, track_window = cv2.CamShift(dst, track_window, term_crit)
 
    #显示标记
    pts = cv2.boxPoints(ret)
    pts = np.int0(pts)
    img2 = cv2.polylines(frame,[pts],True, (255,0,0),2)
    cv2.imshow('img2',img2)
 
    cv2.imshow("dst", dst) 
    cv2.imshow("roi", roi)
    keyboard = cv2.waitKey(1)
    if keyboard == ord('q') or keyboard == ord('Q'):
      break
  else:
    break
 
  
capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

结果输出如下:

比较远的照片

比较近的照片

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

在windows系统中实现python3安装lxml

lxml是Python中与XML及HTML相关功能中最丰富和最容易使用的库。lxml并不是Python自带的包,而是为libxml2和libxslt库的一个Python化的绑定。它与众不...

Python迭代器和生成器介绍

Python迭代器和生成器介绍

迭代器 迭代器是一个实现了迭代器协议的对象,Python中的迭代器协议就是有next方法的对象会前进到下一结果,而在一系列结果的末尾是,则会引发StopIteration。 在for循...

使用Python给头像戴上圣诞帽的图像操作过程解析

使用Python给头像戴上圣诞帽的图像操作过程解析

前言 随着圣诞的到来,大家纷纷@官方微信给自己的头像加上一顶圣诞帽。当然这种事情用很多P图软件都可以做到。但是作为一个学习图像处理的技术人,还是觉得我们有必要写一个程序来做这件事情。而且...

Python中title()方法的使用简介

 title()方法返回所有单词的第一个字符大写的字符串的一个副本。 语法 以下是title()方法的语法: str.title(); 参数  &nb...

Python引用模块和查找模块路径

模块间相互独立相互引用是任何一种编程语言的基础能力。对于“模块”这个词在各种编程语言中或许是不同的,但我们可以简单认为一个程序文件是一个模块,文件里包含了类或者方法的定义。对于编译型的语...