一次性青春:视频运动目标跟踪，基于opencv ， vc++ - 鹰眼的专栏 - CSDN博客

  视频运动目标跟踪，基于opencv ， vc++ 收藏
//打开视频文件以及车辆跟踪和识别，按钮消息响应部分
void CTrackandIDDlg::OnStartTrackandID()
{
 // TODO: Add your control notification handler code here
    int argc=2;
 ////打开文件///////////////////////////////////////////////////
 CString FilePathName;
 CFileDialog dlg(TRUE);
 if(dlg.DoModal()==IDOK)  //
  FilePathName=dlg.GetPathName();    IplImage* pFrame = NULL;
    IplImage* pFrImg = NULL;
    IplImage* pBkImg = NULL;
 IplImage* pFrImg1 = NULL;    CvMat* pFrameMat = NULL;
    CvMat* pFrMat = NULL;
    CvMat* pBkMat = NULL;
 CvMat* pFrMat1 = NULL; CvMemStorage * storage = cvCreateMemStorage(0);//轮廓边缘提取时的参数
    CvSeq * contour = 0;//轮廓边缘提取时的参数
    int mode = CV_RETR_EXTERNAL;//轮廓边缘提取时的参数
 //形态学处理时内核的大小
 IplConvKernel* Element = cvCreateStructuringElementEx(13,13,1,1,CV_SHAPE_RECT,NULL); CvFont font1;//初始化字体格式
 int linetype=CV_AA;
 cvInitFont(&font1, CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, 0.5, 0, 1, 8);
 //用字符串时一定要把using namespace std;写在前面，否则不能用,下面是用于显示的字符串
 string msg[10]={"JGD01","JGD02","JGD03","JGD04","JGD05","JGD06","JGD07","JGD08","JGD09","JGD10"};
 int No=0;//用于记录显示车辆
 bool FindCar=false;
 
 //在视频中画出感兴趣的区域，怎么样才能沿车道画线？？？？？？？
 CvPoint pt1,pt2,pt3,pt4,pt5;
 pt1.x=292;//(视频中左下点)
 pt1.y=100;
 pt2.x=412;//(视频中右上点)
 pt2.y=280;
 CvRect bndRect=cvRect(0,0,0,0);//用cvBoundingRect画出外接矩形时需要的矩形
 int avgX = 0;//The midpoint X position of the rectangle surrounding the moving objects
 int avgY = 0;//The midpoint Y position of the rectangle surrounding the moving objects
 int avgX1=0;//用来合并相近的车辆
 int avgY1=0;            
 for(int i=0;i<10;i++)
 {
  TrackBlock[i]=NULL;
  if((TrackBlock[i]=(struct AvTrackBlock *) malloc(sizeof(struct AvTrackBlock)))==NULL)
  {
   MessageBox("内存分配错误");
   exit(1);
  }   
 }////////////////////    CvCapture* pCapture = NULL; 
    int nFrmNum = 0;//表示图像的帧数    //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(FilePathName))){
   fprintf(stderr, "Can not open video file %s\n", FilePathName);
   //return -2;
  }
 
    //逐帧读取视频,cvQueryFrame从摄像头或者文件中抓取并返回一帧
    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);
   cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY);
   cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);
   cvConvert(pFrImg, pFrameMat);
   cvConvert(pFrImg, pFrMat);
   cvConvert(pFrImg, pBkMat);
  }  else if(nFrmNum == 3)
  {
   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);   //在视频中设置并画出感兴趣的区域
   cvRectangle(pFrame,pt1,pt2,CV_RGB(255,0,0),2, 8, 0 );   //当前帧跟背景图相减,cvAbsDiff计算两个数组差的绝对值
   cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);   //二值化前景图
   cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);
  
   //通过查找边界找出ROI矩形区域内的运动车辆，建立完全目标档案
   //cvCanny(pFrImg, pBkImg, 50, 150, 3);
   cvDilate(pFrImg,pBkImg,Element,1);
   cvFindContours(pBkImg, storage, &contour, sizeof(CvContour),
    mode, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
   //process each moving contour in the current frame用函数cvBoundingRect
   for(;contour!=0;contour=contour->h_next)
   {
    //Get a bounding rectangle around the moving object.
    bndRect = cvBoundingRect(contour, 0);
   
    //Get an average X position of the moving contour.
    avgX = (bndRect.x + bndRect.x + bndRect.width) / 2;
    avgY = (bndRect.y + bndRect.y + bndRect.height) / 2;
    pt5.x = bndRect.x;//写字的左下角点
    pt5.y = avgY;    //If the center of contour is within ROI than show it
    if(avgX>300 && avgX<400 && avgY<300 && avgY>80)
    {
     pt3.x = bndRect.x;
     pt3.y = bndRect.y;
     pt4.x = bndRect.x + bndRect.width;
     pt4.y = bndRect.y + bndRect.height;
     if(bndRect.height>35) //把长度小于某个阀值的干扰矩形去掉
     {
      cvRectangle(pFrame,pt3,pt4,CV_RGB(255,0,0),1, 8, 0 );
      //在车辆的中心写编号
      cvPutText( pFrame, msg[No].c_str(), pt5, &font1, cvScalar(0,255,0));
      //把当前车辆存入跟踪数组
      TrackBlock[No]->Direction=1;
      TrackBlock[No]->FramesTracked=nFrmNum;
      TrackBlock[No]->avgX=avgX;
      TrackBlock[No]->avgY=avgY;
      No++;
     }
    }
   }/////查找边界的for 循环结束 
  
   //更新背景///////////////////////////////////////////////////
   cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.005, 0);
   //将背景转化为图像格式，用以显示
   cvConvert(pBkMat, pBkImg);   //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;
  }        else if(nFrmNum > 3)//从第三帧开始，根据完全目标档案来新增或删除运动车辆档案。
  {
    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);   //在视频中设置并画出感兴趣的区域
   //cvSetImageROI(pFrame,rect1);
   cvRectangle(pFrame,pt1,pt2,CV_RGB(255,0,0),2, 8, 0 );   //当前帧跟背景图相减,cvAbsDiff计算两个数组差的绝对值
   cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);   //二值化前景图,void cvThreshold( const CvArr* src, CvArr* dst, double threshold,
            //double max_value, int threshold_type );
   cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);   //通过查找边界找出ROI矩形区域内的运动车辆，建立完全目标档案
   //cvCanny(pFrImg, pBkImg, 50, 150, 3);
   cvDilate(pFrImg,pBkImg,Element,1);
   cvFindContours( pBkImg, storage, &contour, sizeof(CvContour),
    mode, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
   //process each moving contour in the current frame用函数cvBoundingRect
   for(;contour!=0;contour=contour->h_next)
   {
    //Get a bounding rectangle around the moving object.
    bndRect = cvBoundingRect(contour, 0);
   
    //Get an average X position of the moving contour.
    avgX = (bndRect.x + bndRect.x + bndRect.width) / 2;
    avgY = (bndRect.y + bndRect.y + bndRect.height) / 2;
    pt5.x=bndRect.x;//写字的左下角点
    pt5.y=avgY;    //If the center of contour is within ROI than show it
    if(avgX > 300 && avgX < 400 && avgY < 280 && avgY > 100)
    {
     pt3.x = bndRect.x;
     pt3.y = bndRect.y;
     pt4.x = bndRect.x + bndRect.width;
     pt4.y = bndRect.y + bndRect.height;
     if(bndRect.height>35) //把长度小于某个阀值的干扰矩形去掉
     {
      cvRectangle(pFrame,pt3,pt4,CV_RGB(255,0,0),1, 8, 0 );
      //cvPutText(pFrame,msg[No].c_str(), pt5, &font1, cvScalar(0,255,0));
      //在跟踪数组中寻找看是否有匹配的车辆，没有则表示是新车辆
      for(int i=0;i<10;i++)
      {
       if(TrackBlock[i]->avgX !=0 && abs(avgX-TrackBlock[i]->avgX)<20 &&
         abs(avgY-TrackBlock[i]->avgY)<50)
       {
           cvPutText(pFrame,msg[i].c_str(), pt5, &font1, cvScalar(0,255,0));
        TrackBlock[i]->FramesTracked=nFrmNum;
        TrackBlock[i]->avgX=avgX;
        TrackBlock[i]->avgY=avgY;
        i=10;//使跳出for循环
        FindCar=true;
       }
      }
      if(FindCar!=true && avgY<120)//表示没有找到车辆
      {
       TrackBlock[No]->Direction=1;
       TrackBlock[No]->FramesTracked=nFrmNum;
       TrackBlock[No]->avgX=avgX;
       TrackBlock[No]->avgY=avgY;
       if(No==9){
        No=0;
       }
       else
        No++;
      }  
      FindCar=false;//赋值为false为下一次寻找车辆做准备     
     }
    }
   }//轮廓分for循环结束   //对于没有匹配的车辆，表示已经出了边界，清空数组
   for(int j=0;j<10;j++)
   {
    if(TrackBlock[j]->FramesTracked != nFrmNum)
    {
     //虽然置为零，但是可能零和当前中心的值在设定的范围内，所以不行。
     //TrackBlock[j]=NULL;为何用NULL不行。
     TrackBlock[j]->Direction=0;
     TrackBlock[j]->FramesTracked=0;
     TrackBlock[j]->avgX=0;
     TrackBlock[j]->avgY=0;
    }
   }   //更新背景///////////////////////////////////////////////////
   cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.005, 0);
   //将背景转化为图像格式，用以显示
   cvConvert(pBkMat, pBkImg);   //显示图像////////////////////////////////////////////////////
   cvShowImage("video", pFrame);
   cvShowImage("background", pBkImg);
   cvShowImage("foreground", pFrImg);   /*if(nFrmNum/2 ==0)
   pBkMat=pFrameMat;*/
   //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;
  }//
    }//while循环结束 cvReleaseStructuringElement(&Element);//删除结构元素
    //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);
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