OpenCV读取视频文件和运动物体检测

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第一部分：C++与OpenCV
第二部分：Python3与OpenCV

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C++实现:

/**************************************************
 * 背景建模，运动物体检测
 *      
 **************************************************/
 
/***********************************************************************
 * OpenCV example
 ***********************************************************************/
 
 
#include <stdio.h>
#include <iostream>
 
#include <cv.h>
#include <cxcore.h>
#include <highgui.h>

using namespace std;
using namespace cv;
 
int main( int argc, char** argv )
{
  //声明IplImage指针
  IplImage* pFrame = NULL; 
  IplImage* pFrImg = NULL;
  IplImage* pBkImg = NULL;
 
  CvMat* pFrameMat = NULL;
  CvMat* pFrMat = NULL;
  CvMat* pBkMat = NULL;
 
  CvCapture* pCapture = NULL;
 
  int nFrmNum = 0;
 
  //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(argv[1])))
      {
	fprintf(stderr, "Can not open video file %s\n", argv[1]);
	return -2;
      }
 
  //逐帧读取视频
  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);
 
	  //转化成单通道图像再处理
	  cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY);
	  cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);
 
	  cvConvert(pFrImg, pFrameMat);
	  cvConvert(pFrImg, pFrMat);
	  cvConvert(pFrImg, pBkMat);
	}
      else
	{
	  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);
 
	  //当前帧跟背景图相减
	  cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);
 
	  //二值化前景图
	  cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);
 
	  //进行形态学滤波，去掉噪音  
	  //cvErode(pFrImg, pFrImg, 0, 1);
	  //cvDilate(pFrImg, pFrImg, 0, 1);
 
	  //更新背景
	  cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.003, 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;
 
 
	}
 
    }
 
 
 
 
  //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);
 
  cvReleaseCapture(&pCapture);
 
  return 0;
}

Python3实现：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Software: PyCharm
#
######################
#
# 背景建模，运动物体检测
#
######################
 
 
import sys
 
# import the necessary things for OpenCV

import cv2 as cv
 
if __name__ == '__main__':
 
    pBkImg = None
    pFrImg = None
 
    pBkMat = None
    pFrMat = None
    pFrameMat = None
 
    nFrmNum = 0
 
    #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)
 
    #打开摄像头
    pCapture = cvCreateCameraCapture(0)
    if not pCapture:
        print("Can not open camera.")
        sys.exit(1)
 
    #打开视频文件
 #   pCapture = cvCaptureFromFile(sys.argv[1]) if not pCapture:
 #   print("Can not open video file.") sys.exit(1)
 
    #逐帧读取视频
    while 1:
 
        pFrame = cvQueryFrame( pCapture )
        if not pFrame:
            print("Can not open frame.")
            sys.exit(1)
 
        nFrmNum = nFrmNum+1
 
        print(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)
 
            #转化成单通道图像再处理
            cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY)
            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY)
 
            cvConvert(pFrImg, pFrameMat)
            cvConvert(pFrImg, pFrMat)
            cvConvert(pFrImg, pBkMat)
        else:
 
            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)
 
            #当前帧跟背景图相减
            cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat)
 
            #二值化前景图
            cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY)
 
            #进行形态学滤波，去掉噪音
            cvErode(pFrImg, pFrImg, None, 1)
            cvDilate(pFrImg, pFrImg, None, 1)
 
            #更新背景
            cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.003, None)
            #将背景转化为图像格式，用以显示
            cvConvert(pBkMat, pBkImg)
 
            #显示图像
            cvFlip(pFrame, None, 0)
            cvFlip(pBkImg, None, 0)
            cvFlip(pFrImg, None, 0)
            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
 
 
 
 
    #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)
 
    cvReleaseCapture(pCapture)
 
    sys.exit(0)