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在智能视频监控、人流量统计和运动检测等领域#xff0c;背景减除法是一种常用的图像处理技术。本文将带您走进OpenCV的世界… 文章目录 一简介二背景减除法介绍三算法实现四效果 一简介
在智能视频监控、人流量统计和运动检测等领域背景减除法是一种常用的图像处理技术。本文将带您走进OpenCV的世界探讨背景减除法的原理及其在实际应用中的重要性。通过学习OpenCV提供的多种背景减除算法我们将掌握如何轻松地从视频序列中提取前景对象为后续的图像分析和处理奠定基础。
二背景减除法介绍
背景减除法作为一种计算机视觉技术旨在从固定摄像头捕获的视频流中提取出活动的主体。该方法基于一个基本假设视频背景相对静止或变化微小而前景则是动态的。通过构建背景模型并对比当前帧与该模型的差异此技术能够有效地区分前景与背景。该流程涉及背景建模、前景检测和前景分割最终生成二值图像明确标出前景。 在众多背景减除算法中帧差法、混合高斯模型MOG、改进的MOG2以及基于核密度估计的KNN方法是其中的关键。帧差法通过比较连续帧间的差异来识别前景适合于简单场景。MOG利用多个高斯分布对背景像素进行建模能够应对动态背景的挑战。MOG2在MOG的基础上增加了阴影检测和对光照变化的适应能力。而KNN方法则采用核密度估计来更新背景模型对异常值表现出更强的鲁棒性。 在选择MOG2与KNN时以下因素需考虑
场景复杂性面对动态背景或阴影MOG2更能妥善处理。光照条件在光照变化显著的场景中MOG2的适应性更佳。异常值与噪声若场景中充斥着大量异常值和噪声KNN的鲁棒性更胜一筹。计算资源MOG2通常要求更高的计算资源在资源受限的情况下KNN可能更为实用。精确度要求对于精确前景分割的高要求特别是在参数优化后KNN可能提供更优的结果。
三算法实现
import argparse
import cv2def get_opencv_result(video_to_process):使用OpenCV处理视频进行背景减除操作。参数:video_to_process (str): 要处理的视频文件的路径。此函数使用OpenCV捕获视频帧执行背景减除操作并显示结果。这里使用了两种背景减除方法K-近邻KNN和混合高斯模型MOG2。# 创建VideoCapture对象用于进一步的视频处理captured_video cv2.VideoCapture(video_to_process)# 检查视频捕获状态if not captured_video.isOpened:print(无法打开: video_to_process)exit(0)# 实例化KNN背景减除方法background_subtr_method_knn cv2.createBackgroundSubtractorKNN()# 实例化MOG2背景减除方法background_subtr_method_mog cv2.createBackgroundSubtractorMOG2()while True:# 读取视频帧retval, frame captured_video.read()# 检查是否成功抓取帧if not retval:break# 调整视频帧大小frame cv2.resize(frame, (640, 360))# 使用KNN方法进行背景减除foreground_mask_knn background_subtr_method_knn.apply(frame)# 获取KNN方法得到的背景图像background_img_knn background_subtr_method_knn.getBackgroundImage()# 使用MOG2方法进行背景减除foreground_mask_mog2 background_subtr_method_mog.apply(frame)# 获取MOG2方法得到的背景图像background_img_mog2 background_subtr_method_mog.getBackgroundImage()# 显示当前帧两种方法的前景掩码和背景图像cv2.imshow(frame, frame)cv2.imshow(KNN_result, foreground_mask_knn)cv2.imshow(MOG2_result, foreground_mask_mog2)keyboard cv2.waitKey(10)if keyboard 27: # 按下ESC键退出循环breakif __name__ __main__:parser argparse.ArgumentParser(description使用OpenCV进行背景减除)parser.add_argument(--input_video,typestr,help定义完整的输入视频路径,defaultF:\\learnopencv-master\\Background-Subtraction\\space_traffic.mp4,)# 解析脚本参数args parser.parse_args()# 启动背景减除流程get_opencv_result(args.input_video)
四效果
原图 效果图左侧KNN右侧MOG2
