Blob跟踪算法

Question

我正在尝试使用OpenCV创建简单的斑点跟踪。我使用findcontours检测到了斑点。我想给这些blob一个恒定的ID。

我收集了前一帧和当前帧的斑点的列表。然后我取前一帧中每个斑点与当前帧之间的距离。我想知道还需要跟踪斑点并给他们一个ID。我只是把前一帧和当前帧blob之间的距离，但我怎样才能使用blob之间测量的距离分配一个一致的ID？

Answer 1

在第一帧，你可以分配ID的方式，1代表第一个你发现，2第二......或者干脆根据自己收集的位置给他们的ID。

然后在下一帧，你将不得不使用最佳匹配。找到斑点，计算当前斑点和之前图像的所有斑点之间的所有距离，并将每个先前的ID分配给最近的斑点。刚进入该字段的Blob将获得新的ID。

现在你有两个框架，可以为下一个做动作预测。只需计算blob的前一个和当前位置之间的deltaX和deltaY。您可以使用这些信息来猜测未来的位置。匹配这个未来的位置。

如果你没有很多重叠的斑点，如果运动不是太快，每个帧之间飘忽这应该工作。

通过几个图像可以更准确地使用评分系统：
获取头3或5张图像的位置。对于第一帧的任何斑点，寻找帧2上最接近的帧，计算速度（deltaX deltaY），为帧3,4,5求最接近预测的位置...总结预测位置和最接近斑点之间的所有距离，得分。使用第2帧在第2帧（它将在另一个方向寻找）执行相同的操作。分数越低，最有可能的就是好的一团。

如果你有很多的斑点，你应该使用一个四叉树用来加快进程。比较平方距离;它会避免大量的sqrt计算。

知道自己的斑点tipically移动来调整你的algotrithm是很重要的。

Answer 2

这里的斑点跟踪的OpenCV的代码示例：

#include "stdafx.h" 

#include <opencv2\opencv.hpp> 

IplImage* GetThresholdedImage(IplImage* img) 
{ 
    // Convert the image into an HSV image 
    IplImage* imgHSV = cvCreateImage(cvGetSize(img), 8, 3); 
    cvCvtColor(img, imgHSV, CV_BGR2HSV); 

    IplImage* imgThreshed = cvCreateImage(cvGetSize(img), 8, 1); 

    // Values 20,100,100 to 30,255,255 working perfect for yellow at around 6pm 
    cvInRangeS(imgHSV, cvScalar(112, 100, 100), cvScalar(124, 255, 255), imgThreshed); 

    cvReleaseImage(&imgHSV); 

    return imgThreshed; 
} 

int main() 
{ 
    // Initialize capturing live feed from the camera 
    CvCapture* capture = 0; 
    capture = cvCaptureFromCAM(0); 

    // Couldn't get a device? Throw an error and quit 
    if(!capture) 
    { 
     printf("Could not initialize capturing...\n"); 
     return -1; 
    } 

    // The two windows we'll be using 
    cvNamedWindow("video"); 
    cvNamedWindow("thresh"); 

    // This image holds the "scribble" data... 
    // the tracked positions of the ball 
    IplImage* imgScribble = NULL; 

    // An infinite loop 
    while(true) 
    { 
     // Will hold a frame captured from the camera 
     IplImage* frame = 0; 
     frame = cvQueryFrame(capture); 

     // If we couldn't grab a frame... quit 
     if(!frame) 
      break; 

     // If this is the first frame, we need to initialize it 
     if(imgScribble == NULL) 
     { 
      imgScribble = cvCreateImage(cvGetSize(frame), 8, 3); 
     } 

     // Holds the yellow thresholded image (yellow = white, rest = black) 
     IplImage* imgYellowThresh = GetThresholdedImage(frame); 

     // Calculate the moments to estimate the position of the ball 
     CvMoments *moments = (CvMoments*)malloc(sizeof(CvMoments)); 
     cvMoments(imgYellowThresh, moments, 1); 

     // The actual moment values 
     double moment10 = cvGetSpatialMoment(moments, 1, 0); 
     double moment01 = cvGetSpatialMoment(moments, 0, 1); 
     double area = cvGetCentralMoment(moments, 0, 0); 

     // Holding the last and current ball positions 
     static int posX = 0; 
     static int posY = 0; 

     int lastX = posX; 
     int lastY = posY; 

     posX = moment10/area; 
     posY = moment01/area; 

     // Print it out for debugging purposes 
     printf("position (%d,%d)\n", posX, posY); 

     // We want to draw a line only if its a valid position 
     if(lastX>0 && lastY>0 && posX>0 && posY>0) 
     { 
      // Draw a yellow line from the previous point to the current point 
      cvLine(imgScribble, cvPoint(posX, posY), cvPoint(lastX, lastY), cvScalar(0,255,255), 5); 
     } 

     // Add the scribbling image and the frame... and we get a combination of the two 
     cvAdd(frame, imgScribble, frame); 
     cvShowImage("thresh", imgYellowThresh); 
     cvShowImage("video", frame); 

     // Wait for a keypress 
     int c = cvWaitKey(10); 
     if(c!=-1) 
     { 
      // If pressed, break out of the loop 
      break; 
     } 

     // Release the thresholded image... we need no memory leaks.. please 
     cvReleaseImage(&imgYellowThresh); 

     delete moments; 
    } 

    // We're done using the camera. Other applications can now use it 
    cvReleaseCapture(&capture); 
    return 0; 
} 

Answer 3

u可以使用cvblobslib库斑点检测...

1. 如果您的帧间BLOB运动小于一滴间distance..that是BLOB排量小于一滴间的距离，那么你可以创建一个列表，并不断增加在回落到前一帧中的块附近的每个当前帧斑...
2. 如果哟你的斑点有一些不变的特征，比如椭圆...纵横比（在装上边界框之后），你可以将这些特征的斑点组合成一个列表。