Simple motion detection with OpenCV - 간단한 움직임 감지

OpenCV 2019. 9. 15. 17:18 |
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Detects motions in the vision and saves an image of it as a PNG file. Adjust the sensitivity value if needed.


카메라 영상의 움직임을 감시하고 움직임이 감지된 순간의 영상을 저장한다. sensitivity 값으로 감도를 조절한다.


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#include <opencv2/opencv.hpp>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main(int argc, char** argv)
{
    VideoCapture cap(0);
 
    Mat frameNew;
    Mat frameOld;
    Mat frameDiff;
 
    double min, max;
    int sensitivity = 100;
    int detectionCount = 0;
 
    cap >> frameOld;
 
    while (true)
    {
        cap >> frameNew;
        if (frameNew.empty())
            break;
 
        // Calculates the per-element absolute difference
        // between two arrays or between an array and a scalar.
        absdiff(frameNew, frameOld, frameDiff);
        cvtColor(frameDiff, frameDiff, COLOR_BGR2GRAY);
        minMaxLoc(frameDiff, &min, &max);
 
        if (max > sensitivity)
        {
            cout << "Motion detected. (Max: " << max << ")" << endl;
 
            // For PNG, it can be the compression level from 0 to 9.
            // A higher value means a smaller size and longer compression time.
            vector<int> compression_params;
            compression_params.push_back(IMWRITE_PNG_COMPRESSION);
            compression_params.push_back(3);
            if (imwrite(format("detection_%03d.png", detectionCount++), frameNew, compression_params))
                cout << "Image saved." << endl;
            else
                cout << "Image not saved." << endl;
        }
 
        imshow("Motion Detectoion", frameDiff);
        
        frameNew.copyTo(frameOld);
 
        if (waitKey(10) == 27)
            break;
    }
 
    return 0;
}
cs



<frameDiff>


<Detection_XXX.png>




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Measuring execution time of a function - OpenCV에서 실행 시간 측정 하기

OpenCV 2019. 7. 14. 10:21 |
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Function execution time can be measured by counting ticks after a certain event (for example, when the machine was turned on).

Below code shows how to do this.


getTickCount()나 TickMeter 클래스를 이용해 실행 시간을 계산 할 수 있다.


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#include <opencv2/opencv.hpp>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main(int argc, char** argv)
{
    RNG rng(getTickCount());
    Mat mat(300, 400, CV_8SC3);
    
    double start =  (double)getTickCount(); // Returns the number of ticks.
    rng.fill(mat, RNG::UNIFORM, Scalar::all(0), Scalar::all(255));
    // getTickFrequency() - Returns the number of ticks per second.
    double duration = ((double)getTickCount() - start) / getTickFrequency();
    cout << "Duration measured by getTickCount(): " << duration << endl;
    imshow("getTickCount", mat);
 
    // TickMeter class computes passing time by counting the number of ticks per second.
    TickMeter tm;
    tm.start(); // Starts counting ticks.
    rng.fill(mat, RNG::UNIFORM, Scalar::all(0), Scalar::all(255));
    tm.stop(); // Stops counting ticks.
    // Returns passed time in seconds.
    cout << "Duration measured by TickMeter: " << tm.getTimeSec() << endl;
    imshow("TickMeter", mat);
 
    waitKey(0);
 
    return 0;
}
cs








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Posted by J-sean
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Random Number Generator(RNG) - OpenCV 난수 발생기 사용

OpenCV 2019. 7. 13. 23:32 |
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Random number generator. It encapsulates the state (currently, a 64-bit integer) and has methods to return scalar random values and to fill arrays with random values. Currently, it supports uniform and Gaussian (normal) distributions. The generator uses Multiply-With-Carry algorithm, introduced by G. Marsaglia (http://en.wikipedia.org/wiki/Multiply-with-carry). Gaussian-distribution random numbers are generated using the Ziggurat algorithm (http://en.wikipedia.org/wiki/Ziggurat_algorithm), introduced by G. Marsaglia and W. W. Tsang.


아래 코드는 OpenCV에서 지원하는 난수 발생기의 사용 방법 입니다.

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#include <opencv2/opencv.hpp>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main(int argc, char** argv)
{
    RNG rng(getTickCount());    // Constructor sets the state to the specified value.
    Mat mat(300, 400, CV_8SC3);
    
    // Fills arrays with random numbers.
    rng.fill(mat, RNG::UNIFORM, Scalar::all(0), Scalar::all(255));
    
    // Returns uniformly distributed integer random number from [a,b) range
    cout << "RNG::uniform()" << endl;
    cout << "- rng.uniform(0, 255): " << rng.uniform(0, 255) << endl;
    cout << "- rng.uniform(0.0f, 255.0f): " << rng.uniform(0.0f, 255.0f) << endl;
    cout << "- rng.uniform(0.0, 255.0): " << rng.uniform(0.0, 255.0) << endl << endl;
 
    // Returns a random integer sampled uniformly from [0, N).
    cout << "RNG::operator()" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
        cout << "- rng(10): " << rng(10) << endl;
 
    // The method updates the state using the MWC algorithm and returns
    // the next 32-bit random number.
    cout << endl << "RNG::next()" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
        cout << "- rng.next(): " << rng.next() << endl;
 
    imshow("RNG", mat);
 
    waitKey(0);
 
    return 0;
}
cs



Matrix filled by RNG::fill().


Random numbers generated by RNG.



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cv::String class usage examples - OpenCV 문자열 클래스 사용 예제

OpenCV 2019. 7. 13. 17:12 |
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Below code shows how to use cv::String class.


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#include <opencv2/opencv.hpp>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main(int argc, char** argv)
{
    const char* str = "Open Source Computer Vision";
    String str1("Hello World");
    String str2(str, str+11);
    String str3 = "Software Engineer";
 
    cout << "str1: " << str1 << endl << "str2: " << str2 << endl
        << "str3: " << str3 << endl << endl;
 
    cout << "*str1.begin(): " << *str1.begin() << endl;
    cout << "str1[1]: " << str1[1] << endl;
    cout << "*(str1.end()-1): " << *(str1.end()-1) << endl << endl;
 
    cout << "str2.size(): " << str2.size() << endl;
    cout << "str2.length(): " << str2.length() << endl;
    cout << "str2.empty(): " << str2.empty() << endl;
    cout << "str3.find(\"ng\"): " << str3.find("ng") << endl << endl;
 
    cout << "format(\"%s %d\", str3.c_str(), 100): " << format("%s %d", str3.c_str(), 100) << endl;
    cout << "str3.toLowerCase(): " << str3.toLowerCase() << endl;
    cout << "str3.substr(2, 4): " << str3.substr(2, 4) << endl << endl;
 
    str1.swap(str3);
    cout << "str1.swap(str3)" << endl;
    cout << "- str1: " << str1 << endl << "- str3: " << str3 << endl;
    str1.clear();
    cout << "str1.clear()" << endl;
    cout << "- str1: " << endl;
 
    return 0;
}
cs






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Template Matching(Image Searching) - 부분 이미지 검색  (0) 2019.07.08
Posted by J-sean
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Template Matching(Image Searching) with a mask for multiple objects - 마스크를 이용해 (배경이 다른) 반복되는 이미지 모두 찾기

OpenCV 2019. 7. 12. 16:53 |
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Only two matching methods currently accept a mask: CV_TM_SQDIFF and CV_TM_CCORR_NORMED


The mask should have a CV_8U or CV_32F depth and the same number of channels and size as the target image. In CV_8U case, the mask values are treated as binary, i.e. zero and non-zero. In CV_32F case, the values should fall into [0..1] range and the target image pixels will be multiplied by the corresponding mask pixel values.


OpenCV matchTemplate 함수에 마스크를 적용해서 (배경이 다른) 같은 이미지를 모두 찾을 수 있다. 마스크는 CV_8U 아니면 CV_32F의 깊이값을 가져야 하며 target image와 같은 채널 수와 사이즈를 가져야 한다.


2019/07/08 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) - 부분 이미지 검색

2019/07/10 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) for multiple objects - 반복되는 이미지 모두 찾기


<Target>


<Mask>


<Source>


There are 3 objects(bones) to find in the source image.

Each of them has a different background as below.


Below code explains how to spot different background multiple objects with a mask.

Adjust threshold value if it doesn't work properly.

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#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <time.h>
 
using namespace cv;
using namespace std;
 
int main()
{
    clock_t start, end;
    double minVal;
    Point minLoc;
    double threshold = 0.001;
    int count = 0;
 
    Mat FinalImage = imread("source.png", IMREAD_COLOR);
    if (FinalImage.empty())
        return -1;
 
    // Grayscale source, target and mask for faster calculation.
    Mat SourceImage;
    cvtColor(FinalImage, SourceImage, CV_BGR2GRAY);
 
    Mat TargetImage = imread("target.png", IMREAD_GRAYSCALE);
    if (TargetImage.empty())
        return -1;
 
    Mat Mask = imread("mask.png", IMREAD_GRAYSCALE);
    if (Mask.empty())
        return -1;
 
    Mat Result;
 
    start = clock();
    // Mask must have the same datatype and size with target image.
    // It is not set by default. Currently, only the TM_SQDIFF and TM_CCORR_NORMED methods are supported.
    matchTemplate(SourceImage, TargetImage, Result, TM_SQDIFF, Mask); // Type of the template matching operation: TM_SQDIFF
    normalize(Result, Result, 0, 1, NORM_MINMAX, -1, Mat());
    minMaxLoc(Result, &minVal, NULL, &minLoc, NULL);
 
    for (int i = 0; i < Result.rows; i++)
        for (int j = 0; j < Result.cols; j++)
            if (Result.at<float>(i, j) < threshold)
            {
                rectangle(FinalImage, Point(j, i), Point(j + TargetImage.cols, i + TargetImage.rows), Scalar(0, 0, 255), 1);
                count++;
            }
    end = clock();
 
    cout << "Searching time: " << difftime(end, start) / CLOCKS_PER_SEC << endl;
    cout << "Minimum Value: " << minVal << " " << minLoc << endl;
    cout << "Threshold: " << threshold << endl;
    cout << "Found: " << count << endl;
 
    imshow("Mask", Mask);
    imshow("TargetImage", TargetImage);
    imshow("Result", Result);
    imshow("FinalImage", FinalImage);
 
    waitKey(0);
 
    return 0;
}
cs




Grayscale target image


Binary mask


Result image


Final image


Found 3 bones in 0.097 secs.



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Template Matching(Image Searching) for multiple objects - 반복되는 이미지 모두 찾기

OpenCV 2019. 7. 10. 11:15 |
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Template matching is a technique for finding areas of an image that match (are similar) to a template image (patch).


OpenCV matchTemplate 함수와 threshold 값을 이용해 이미지에서 찾고 싶은 부분을 검색해 모두 찾을 수 있다.


2019/07/08 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) - 부분 이미지 검색

2019/07/12 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) with a mask for multiple objects - 마스크를 이용해 (배경이 다른) 반복되는 이미지 모두 찾기


<Target>


<Source>


Below code explains how to spot multiple objects with a threshold. Adjust threshold value if it doesn't work properly.

  • Type of the template matching operation: TM_SQDIFF_NORMED

  • Threshold: 0.00015

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#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <time.h>
 
using namespace cv;
using namespace std;
 
int main()
{
    clock_t start, end;
    double minVal;
    Point minLoc;
    double threshold = 0.00015;
    int count = 0;
 
    Mat FinalImage = imread("source.jpg", IMREAD_COLOR);
    if (FinalImage.empty())
        return -1;
 
    // Grayscale source and target for faster calculation.
    Mat SourceImage;
    cvtColor(FinalImage, SourceImage, CV_BGR2GRAY);
 
    Mat TargetImage = imread("target.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);
    if (TargetImage.empty())
        return -1;
 
    Mat Result;
 
    start = clock();
    matchTemplate(SourceImage, TargetImage, Result, TM_SQDIFF_NORMED); // Type of the template matching operation: TM_SQDIFF_NORMED
    minMaxLoc(Result, &minVal, NULL, &minLoc, NULL);
 
    for (int i = 0; i < Result.rows; i++)
        for (int j = 0; j < Result.cols; j++)
            if (Result.at<float>(i, j) < threshold)
            {
                rectangle(FinalImage, Point(j, i), Point(j + TargetImage.cols, i + TargetImage.rows), Scalar(0, 0, 255), 1);
                count++;
            }
    end = clock();
 
    cout << "Searching time: " << difftime(end, start) / CLOCKS_PER_SEC << endl;
    cout << "Minimum Value: " << minVal << " " << minLoc << endl;
    cout << "Threshold: " << threshold << endl;
    cout << "Found: " << count << endl;
 
    imshow("TargetImage", TargetImage);
    imshow("Result", Result);
    imshow("FinalImage", FinalImage);
 
    waitKey(0);
 
    return 0;
}
cs




<Result>


Found 4 coins in 0.035 secs.




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Template Matching(Image Searching) - 부분 이미지 검색

OpenCV 2019. 7. 8. 16:06 |
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Template matching is a technique for finding areas of an image that match (are similar) to a template image (patch).


Python Pillow library로 구현해 봤던 Image searching 기술을 OpenCV matchTemplate 함수로 간단히 만들 수 있다.


2018/11/30 - [Software/Python] - Pillow 이미지 서치(Image Search) 1

2018/12/02 - [Software/Python] - Pillow 이미지 서치(Image Search) 2

2019/07/10 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) for multiple objects - 반복되는 이미지 모두 찾기

2019/07/12 - [Software/OpenCV] - Template Matching(Image Searching) with a mask for multiple objects - 마스크를 이용해 (배경이 다른) 반복되는 이미지 모두 찾기


<Target>


<Source>




Type of the template matching operation: TM_SQDIFF

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#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <time.h>
 
using namespace cv;
using namespace std;
 
int main()
{
    clock_t start, end;
    double minVal;
    Point minLoc;
 
    Mat FinalImage = imread("source.jpg", IMREAD_COLOR);
    if (FinalImage.empty())
        return -1;
 
    // Grayscale source and target for faster calculation.
    Mat SourceImage;
    cvtColor(FinalImage, SourceImage, CV_BGR2GRAY);
 
    Mat TargetImage = imread("target.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);
    if (TargetImage.empty())
        return -1;
 
    Mat Result;
 
    start = clock();
    matchTemplate(SourceImage, TargetImage, Result, TM_SQDIFF); // Type of the template matching operation: TM_SQDIFF
    normalize(Result, Result, 0, 1, NORM_MINMAX, -1, Mat());
    minMaxLoc(Result, &minVal, NULL, &minLoc, NULL);
    end = clock();
 
    cout << "Searching time: " << difftime(end, start) / CLOCKS_PER_SEC << endl;
    cout << "Minimum Value: " << minVal << endl << "Location: " << minLoc << endl;
    rectangle(FinalImage, minLoc, Point(minLoc.x + TargetImage.cols, minLoc.y + TargetImage.rows), Scalar(0, 0, 255), 1);
 
    imshow("TargetImage", TargetImage);
    imshow("Result", Result);
    imshow("FinalImage", FinalImage);
 
    waitKey(0);
 
    return 0;
}
cs


<Result>


Found the target at the husky's front paw in 0.014 secs.



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Posted by J-sean
:

OpenCV VideoCapture class for playing image sequence like a video file

OpenCV 2019. 7. 2. 11:58 |
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Explains how to play image sequence like a video file using OpenCV VideoCapture class.


Camera, video file등 영상을 가져오는 C++ API인 VideoCapture Class로 수백장의 image sequence를 차례로 로드해 영상처럼 재생하는 방법을 설명 합니다.


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#include <opencv2/opencv.hpp>
 
using namespace cv;
 
int main(int argc, char** argv)
{
    VideoCapture cap("Cat\\Cat_%03d.jpg");
    // image sequence (eg. img_%02d.jpg, which will read samples like img_00.jpg, img_01.jpg, img_02.jpg, ...)
    if (!cap.isOpened())
        return -1;
 
    Mat frame;
 
    while (1)
    {
        cap.read(frame);
        if (frame.empty())
            break;
 
        imshow("Image", frame);
 
        if (waitKey(33) >= 0)
            break;
    }
 
    return 0;
cs




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