基于OpenCV的智能視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)
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這個算法基于的條件是運(yùn)動目標(biāo)相鄰兩幀之間在畫面上存在的交集，此算法不用外推和相關(guān)分析以及軌跡后處理就可以清晰地顯示出目標(biāo)的軌跡、速度與方向。用該算法基于運(yùn)動目標(biāo)檢測運(yùn)動目標(biāo)前景圖像的具體過程可描述如下：
◇存儲檢測出來的目標(biāo)前景圖像，并使過去的幀灰度遞減：
◇在當(dāng)前幀打上時間戳疊加存儲到歷史圖像后綴；
◇形成梯度漸變圖像；
◇由分割得到的梯度漸變圖像得到目標(biāo)位置，并計(jì)算漸變梯度，以得到目標(biāo)的速度和方向，并加上批號標(biāo)記。
該算法簡化了目標(biāo)相關(guān)性的運(yùn)算，可在初始狀態(tài)下對于目標(biāo)運(yùn)動趨勢不了解的情況下實(shí)施對目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤，同時具有良好的實(shí)時性能。本文引用地址：http://2s4d.com/article/166550.htm
3 相關(guān)函數(shù)
通過函數(shù)cvUpdateMotionHistory可使用下列方式更新運(yùn)動歷史圖像：
也就是說，MHI(motion history image)中運(yùn)動所發(fā)生的象素點(diǎn)被設(shè)置為當(dāng)前時間，而運(yùn)動發(fā)生較久的象素點(diǎn)將被清除。
函數(shù)cvCalcMotionGradient用于計(jì)算MHI的差分Dx和Dy，然后計(jì)算梯度方向，其公式為：
orientation(x，y)=arcztan(Dy(x，y)／Dx(x，y))
其中要考慮Dx(x，y)和Dy(x，y)的符號。然后填充mask以表示哪些方向是正確的。
函數(shù)cvCalcGlobalOrientation用于在選擇的區(qū)域內(nèi)計(jì)算整個運(yùn)動方向。并返回0°到360°之間的角度值。首先由函數(shù)創(chuàng)建運(yùn)動直方圖，并尋找基本方向做為直方圖最大值的坐標(biāo)。然后通過函數(shù)計(jì)算與基本方向的相對偏移量，并將其做為所有方向向量的加權(quán)和(運(yùn)行越近，權(quán)重越大)。所得到的角度就是基本方向和偏移量的循環(huán)和。
函數(shù)cvSegmentMotion可尋找所有的運(yùn)動分割，并在seg_mask用不同的單獨(dú)數(shù)字(1，2，…)標(biāo)識它們。它也可返回一個具有CvConnected-
Comp結(jié)構(gòu)的序列。其中每個結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個運(yùn)動部件。在這之后，每個運(yùn)動部件的運(yùn)動方向就可以被函數(shù)cvCalcGlobalOrientation利用提取的特定部件的掩模(mask)計(jì)算出來。此外，每個運(yùn)動部件的質(zhì)心位置也可由返回的圖像ROI位置來確定，由此便可確定運(yùn)動目標(biāo)的位置。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在實(shí)驗(yàn)中，可采取標(biāo)準(zhǔn)視頻圖像源來有效檢測跟蹤出圖像中的運(yùn)動目標(biāo)，圖2所示是其實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖。其中通過圖2(a)能夠根據(jù)CvCon-
neetedComp中所獲取的運(yùn)動分割形狀大小，濾掉所不關(guān)心的運(yùn)動目標(biāo)；而對于圖2(b)，如果把限定閾值取大。則視頻中的騎自行車的人將不會被跟蹤顯示；
圖2(c)中，假定豎直線右側(cè)為警戒區(qū)域，當(dāng)有目標(biāo)進(jìn)入該區(qū)域時。即運(yùn)動目標(biāo)的質(zhì)心位置為某一區(qū)間值時，則對該目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記，從而達(dá)到智能判斷的效果。圖中直線方向表示運(yùn)動物體的運(yùn)動方向，在實(shí)際的運(yùn)用場景中，可由此判斷物體是否逆行以達(dá)到智能監(jiān)控和識別的效果。
5 結(jié)束語
本文介紹了openCV中運(yùn)動模板的檢測方法，該方法可以有效正確檢測和跟蹤視頻圖像中的運(yùn)動目標(biāo)，并能獲得該目標(biāo)的運(yùn)動方向與相應(yīng)位置，從而實(shí)現(xiàn)智能視頻監(jiān)控和智能判斷。但實(shí)際上，該方法仍然會存在運(yùn)動背景差不精確、運(yùn)動目標(biāo)形狀大小不一等問題，因此，還需進(jìn)一步研究或與其他方法相結(jié)合，以達(dá)到更好的效果。
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