OpenCV跨帧划轨迹
时间: 2023-11-17 19:08:18 浏览: 26
OpenCV中实现跨帧划轨迹的方法主要是通过光流估计算法,如Lucas-Kanade光流算法和Farneback光流算法等。
以Lucas-Kanade光流算法为例,它是一种基于局部区域的光流估计算法,其主要步骤如下:
1. 预处理:将图像转换为灰度图,并进行高斯滤波以去除噪声。
2. 特征提取:在当前帧图像中提取感兴趣的特征点,例如角点或边缘点等。
3. 特征匹配:利用前一帧图像中的特征点在当前帧图像中进行特征匹配,这里可以使用基于特征描述子的方法,例如SIFT、SURF或ORB等。
4. 光流估计:根据匹配的特征点计算出每个像素的光流向量,这里使用Lucas-Kanade算法进行计算。
5. 绘制轨迹:根据光流向量可以推断出物体的运动轨迹,进而在图像上绘制出物体的轨迹。
下面是一个简单的示例代码,演示如何在视频中跨帧划轨迹:
```python
import cv2
import numpy as np
# 打开视频文件
cap = cv2.VideoCapture('test.avi')
# 创建一个灰度图像和前一帧图像
ret, prev_frame = cap.read()
prev_gray = cv2.cvtColor(prev_frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 定义角点检测的参数
feature_params = dict(maxCorners=100, qualityLevel=0.3, minDistance=7, blockSize=7)
# 定义光流估计的参数
lk_params = dict(winSize=(15, 15), maxLevel=2, criteria=(cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 10, 0.03))
# 提取当前帧的角点
p0 = cv2.goodFeaturesToTrack(prev_gray, mask=None, **feature_params)
# 创建一个随机颜色列表,用于绘制轨迹
color = np.random.randint(0, 255, (100, 3))
# 循环读取视频帧并进行跨帧轨迹绘制
while True:
# 读取视频帧
ret, frame = cap.read()
# 判断是否读取到帧
if not ret:
break
# 将当前帧转换为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算光流向量
p1, st, err = cv2.calcOpticalFlowPyrLK(prev_gray, gray, p0, None, **lk_params)
# 选择好的特征点
good_new = p1[st == 1]
good_old = p0[st == 1]
# 绘制轨迹
for i, (new, old) in enumerate(zip(good_new, good_old)):
a, b = new.ravel()
c, d = old.ravel()
mask = cv2.line(mask, (a, b), (c, d), color[i].tolist(), 2)
frame = cv2.circle(frame, (a, b), 5, color[i].tolist(), -1)
# 显示图像
img = cv2.add(frame, mask)
cv2.imshow('frame', img)
# 更新当前帧和特征点
prev_gray = gray.copy()
p0 = good_new.reshape(-1, 1, 2)
# 等待按下 'q' 键退出
if cv2.waitKey(25) & 0xFF == ord('q'):
break
# 释放资源
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
```
运行以上代码,将会打开一个名为'frame'的窗口,显示视频帧以及跨帧绘制的轨迹。
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