opencv中用C++实现质心跟踪算法

质心跟踪（Centroid Tracking）是一种目标跟踪的算法，它可以通过连续的图像帧来跟踪目标的运动轨迹。在 OpenCV 中，可以通过以下步骤来实现质心跟踪算法：

1. 读取视频或摄像头采集的视频帧。

2. 对每一帧进行预处理，例如使用高斯模糊、二值化等方式来减少噪声干扰。

3. 对预处理后的图像进行轮廓检测，找到目标的轮廓。

4. 对每个轮廓计算质心，即该轮廓的重心坐标。

5. 将每个质心与上一帧的质心进行匹配，以确定目标的运动轨迹。

下面是一个简单的 C++ 代码示例，演示如何实现质心跟踪算法：

#include <opencv2/opencv.hpp>  // 引入 OpenCV 库

using namespace cv;

int main()
{
    VideoCapture cap(0);  // 打开摄像头

    if (!cap.isOpened())  // 摄像头打开失败
        return -1;

    Mat frame, gray, blur, thresh;
    std::vector<std::vector<Point>> contours;
    std::vector<Point2f> centroids;

    namedWindow("Frame", WINDOW_NORMAL);

    while (waitKey(1) != 'q')  // 按 'q' 键退出
    {
        cap >> frame;  // 读取视频帧

        if (frame.empty())  // 视频结束
            break;

        cvtColor(frame, gray, COLOR_BGR2GRAY);  // 转为灰度图

        GaussianBlur(gray, blur, Size(5, 5), 0);  // 高斯模糊

        threshold(blur, thresh, 100, 255, THRESH_BINARY);  // 二值化

        findContours(thresh, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);  // 轮廓检测

        centroids.clear();

        for (const auto& contour : contours)
        {
            Moments m = moments(contour);
            Point2f c = Point2f(m.m10 / m.m00, m.m01 / m.m00);
            centroids.push_back(c);
            circle(frame, c, 3, Scalar(0, 0, 255), -1);  // 在质心处画一个圆
        }

        imshow("Frame", frame);  // 显示结果
    }

    return 0;
}

这段代码中，我们使用了 OpenCV 的 VideoCapture 类来打开摄像头，并循环读取视频帧。然后，我们将每一帧图像转换为灰度图，并进行高斯模糊和二值化处理，以减少噪声干扰和提取目标的轮廓。接着，我们使用 findContours 函数来检测轮廓，然后计算每个轮廓的质心坐标。最后，我们将每个质心坐标绘制在原图上，并显示结果。