matlab 实现对视频中车辆的跟踪,首先使用帧差法获得目标中心位置,然后使用卡尔曼滤波算法对其跟踪,但不使用工具箱函数,跟踪到的车辆使用红色方框框柱

时间: 2024-06-11 18:08:39 浏览: 15
以下是一个基于帧差法和卡尔曼滤波算法的 Matlab 代码示例,用于跟踪视频中的车辆并在其周围绘制红色方框: ```matlab % 读入视频文件 video = VideoReader('car_video.mp4'); % 获取第一帧图像并调整大小 frame = readFrame(video); frame = imresize(frame, 0.5); % 初始化帧差法参数 threshold = 15; window_size = 5; % 初始化卡尔曼滤波器 dt = 1; A = [1 0 dt 0; 0 1 0 dt; 0 0 1 0; 0 0 0 1]; B = zeros(4,1); C = [1 0 0 0; 0 1 0 0]; Q = eye(4); R = eye(2); P = eye(4); x = [0; 0; 0; 0]; % 持续处理视频帧 while hasFrame(video) % 读入下一帧图像并调整大小 next_frame = readFrame(video); next_frame = imresize(next_frame, 0.5); % 计算当前帧和上一帧的差异 diff = abs(rgb2gray(frame) - rgb2gray(next_frame)); diff(diff < threshold) = 0; % 对差异图像进行膨胀操作,以填充空洞和连接碎片 diff = imdilate(diff, strel('square', window_size)); % 寻找连通区域并筛选出最大的区域作为目标 cc = bwconncomp(diff); numPixels = cellfun(@numel,cc.PixelIdxList); [~,max_idx] = max(numPixels); target = cc.PixelIdxList{max_idx}; [r,c] = ind2sub(size(diff), target); center = [mean(c), mean(r)]; % 使用卡尔曼滤波器对目标位置进行跟踪 u = 0; z = center'; x = A*x + B*u; P = A*P*A' + Q; K = P*C'/(C*P*C' + R); x = x + K*(z - C*x); P = (eye(4) - K*C)*P; predicted_center = [x(1), x(2)]; % 在图像中绘制目标位置和方框 next_frame = insertShape(next_frame, 'Rectangle', [predicted_center(1)-50, predicted_center(2)-25, 100, 50], 'LineWidth', 3, 'Color', 'red'); next_frame = insertShape(next_frame, 'FilledCircle', [predicted_center(1), predicted_center(2), 5], 'Color', 'red'); imshow(next_frame); % 将当前帧设置为上一帧,以便进行下一轮处理 frame = next_frame; end ``` 在上述代码中,我们首先读入视频文件并获取第一帧图像,然后初始化帧差法参数和卡尔曼滤波器参数。在每一轮循环中,我们读入下一帧图像并计算当前帧和上一帧的差异,然后对差异图像进行膨胀操作并寻找连通区域,筛选出最大的区域作为目标的中心位置。接下来,我们使用卡尔曼滤波器对目标位置进行跟踪,并在图像中绘制目标位置和红色方框。最后,我们将当前帧设置为上一帧,以便进行下一轮处理。

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