Classe OpenCV : bgsMOG2Init(), bgsMOG2Apply()
Description
- Ces fonctions implémentent un second objet natif avancé de la librairie OpenCV qui permet de réaliser la soustraction du fond au sein d'une image issue d'un flux vidéo en se basant sur les "Mixture Of Gaussian" (MOG). Le sigle bgs signifie "BackGround Subtractor" (soustracteur d'arrière-plan).
- Ces fonctions implémentent un objet qui va mémoriser n frames afin de réaliser un modèle statistique de l'évolution des pixels au fil du temps. Ce modèle va être analysé afin d'en extraire les populations de pixels cohérentes entre-elles ce qui va permettre de dégager le fond (background) de l'avant-plan (foreground).
- Cet algorithme sera surtout efficace pour un avant plan mobile par rapport au fond. Comparativement à l'algorithme MOG, l'algorithme MOG2 semble plus élaboré et plus efficace.
- Toute la puissance de cette fonction réside dans le fait de n'utiliser que une ou 2 lignes dans un programme Processing pour implémenter un algorithme complexe.
- La documentation de le librairie native OpenCV :http://opencv.itseez.com/modules/video/doc/motion_analysis_and_object_tracking.html#backgroundsubtractormog2
- Voir également : absDiff(), accumulate(), bgsMOGInit(), bgsMOGApply(), sum()
- Pour plus d'informations théoriques :
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_de_m%C3%A9langes_gaussiens
- article présentant l'algorithme utilisé : http://members.tele2.nl/palindromoroz/Publications/zivkovicPRL2006.pdf
Remarques techniques
- Les objets de l'avant-plan qui restent immobiles vont peu à peu être inclus dans le fond et laisseront une "empreinte" que l'on retrouvera lorsque l'objet passera à nouveau dans la zone d'immobilisation.
- En couplant des fonctions à la fonction sum(), on pourra déclencher des algorithmes de traitement uniquement lorsque un avant plan significatif sera détecté : par exemple une capture vidéo ou une analyse de forme.
Déclaration source java
public void bgsMOG2Init()
public void bgsMOG2Init(int history, float varThreshold, boolean bShadowDetection)
public void bgsMOG2Apply()
public void bgsMOG2Apply(opencv_core.IplImage iplImgSrcIn, opencv_core.IplImage iplImgDestIn, int modeIn)
public void bgsMOG2Init(int history, float varThreshold, boolean bShadowDetection)
public void bgsMOG2Apply()
public void bgsMOG2Apply(opencv_core.IplImage iplImgSrcIn, opencv_core.IplImage iplImgDestIn, int modeIn)
Syntaxe
Initialisation
opencv.bgsMOG2Init(); // initialisation avec paramètres par défaut : history = 16; varThreshold = 16, bShadowDetection= true
opencv.bgsMOG2Init(history, varThreshold, bShadowDetection); // initialisation avec paramètres
opencv.bgsMOG2Init(history, varThreshold, bShadowDetection); // initialisation avec paramètres
Utilisation
opencv.bgsMOGApply();
opencv.bgsMOGApply(iplImgSrc, iplImgDest, modeIn);
opencv.bgsMOGApply(iplImgSrc, iplImgDest, modeIn);
Paramètres
Fonction bsgMOG2Init()
- opencv : un objet OpenCV déclaré avec le constructeur OpenCV
- history : nombre de frame à prendre en compte pour le modèle statistique
- varThreshold : seuil à utiliser. Typiquement 16.
- bShadowDetection : drapeau de prise en compte des ombres : true prend en compte les ombres, false sinon.
Fonction bsgMOG2Apply()
- opencv : un objet OpenCV déclaré avec le constructeur OpenCV.
- iplImgSrc : image OpenCV source
- iplImgDest : image OpenCV destination monocanal. La fonction renvoie le masque de l'avant plan c'est à dire une image binarisée où les pixels considérés comme l'avant plan sont en blanc.
- mode : fixe le mode de fonctionnement de l'algorithme. Utiliser 0 en mode statique ou - 1 pour une actualisation automatique du modèle statistique (le mieux).
Fonctions de l'objet bsgMOG2
- Lors de l'initialisation, un objet bsgMOG2 est créé en interne par la librairie JavacvPro.
- L'ensemble des propriétés de l'objet sont accessibles au besoin par les fonctions dédiées. Voir : http://www.mon-club-elec.fr/mes_docs/my_javacv_javadoc/com/googlecode/javacv/cpp/opencv_video.BackgroundSubtractorMOG2.html
Valeur renvoyée
Aucune. L'image résultante du traitement est dans l'image destination.
Utilisation type
- Soustraction du fond et détection d'objet en mouvement.
Exemple
L'exemple complet suivant est à copier dans Processing et est exécutable immédiatement si vous disposez d'une webcam :
// Programme d'exemple de la librairie javacvPro
// par X. HINAULT - novembre 2011
// Tous droits réservés - Licence GPLv3
// Montre exemple utilisation de la fonction bgsMOGInit() et bgsMOGApply()
import codeanticode.gsvideo.*; // importe la librairie vidéo GSVideo qui implémente GStreamer pour Processing (compatible Linux)
// librairie comparable à la librairie native vidéo de Processing (qui implémente QuickTime..)- Voir Reference librairie Video Processing
// cette librairie doit être présente dans le répertoire modes/java/libraries du répertoire Processing (1-5)
// voir ici : http://gsvideo.sourceforge.net/
// et ici : http://codeanticode.wordpress.com/2011/05/16/gsvideo-09-release
import monclubelec.javacvPro.*; // importe la librairie javacvPro
GSCapture cam1; // déclare un objet GSCapture représentant une webcam
// L'objet GSCapture étend PImage - se comporte comme un conteneur des frames issues de la webcam
OpenCV opencv; // déclare un objet OpenCV principal
PImage imgSrc;
int widthCapture=320;
int heightCapture=240;
int fpsCapture=20;
void setup(){ // fonction d'initialisation exécutée 1 fois au démarrage
size(widthCapture*2,heightCapture);
//======== Initialisation Objets GSVideo (capture et/ou lecture video =========
// GSCapture(this, int requestWidth, int requestHeight, [int frameRate], [String sourceName], [String cameraName])
cam1 = new GSCapture(this, widthCapture, heightCapture); // forme simplifiée
//cam1 = new GSCapture(this, widthCapture, heightCapture,fpsCapture,"v4l2src","/dev/video0"); // Initialise objet GSCapture désignant webcam
// largeur et hauteur doivent être compatible avec la webcam - typiquement 160x120 ou 320x240 ou 640x480...
// Meilleurs résultats avec framerate webcam entre 20 et 30 et frameRate programme idem ou multiple plus grand (40 pour 20 par ex)
// la liste des webcam installées sous Ubuntu (Gnu/Linux) est donnée par la commande : ls /dev/video*
// cam1.play(); // démarre objet GSCapture = la webcam - version GSVideo avant 0.9
cam1.start(); // démarre objet GSCapture = la webcam - version GSVideo après 0.9
//======== Initialisation Objets OpenCV (librairie javacvPro : traitement d'image et reconnaissance visuelle) =========
opencv = new OpenCV(this); // initialise objet OpenCV à partir du parent This
opencv.allocate(widthCapture,heightCapture); // crée le buffer image de la taille voulue
//--- Initialisation objet MOG --- Un objet bsgMOG est déclaré en interne
//opencv.bgsMOG2Init(); // initialise bgsMOG avec paramètres par défaut
// default : history = 16; varThreshold = 16, bShadowDetection= true
opencv.bgsMOG2Init(1000,16,false); // initialise bgsMOG2 avec paramètres voulus
}
void draw() { // fonction exécutée en boucle
if (cam1.available() == true) { // si une nouvelle frame est disponible sur la webcam
cam1.read(); // acquisition d'un frame
imgSrc=cam1.get(); // récupère l'image GS video dans Pimage
opencv.copy(imgSrc); // charge l'image dans le buffer openCV
//opencv.copy(cam1.get()); // autre possibilité - charge directement l'image GSVideo dans le buffer openCV
image(opencv.getBuffer(), 0, 0); // affiche image
opencv.bgsMOG2Apply(opencv.Buffer, opencv.BufferGray, -1); // ajoute un frame à l'objet BackGround Subtractor MOG
// la fonction initialise est appelée en interne au premier passage si besoin
image(opencv.getBufferGray(), widthCapture, 0); // affiche image
} // fin if available
} // fin draw
// par X. HINAULT - novembre 2011
// Tous droits réservés - Licence GPLv3
// Montre exemple utilisation de la fonction bgsMOGInit() et bgsMOGApply()
import codeanticode.gsvideo.*; // importe la librairie vidéo GSVideo qui implémente GStreamer pour Processing (compatible Linux)
// librairie comparable à la librairie native vidéo de Processing (qui implémente QuickTime..)- Voir Reference librairie Video Processing
// cette librairie doit être présente dans le répertoire modes/java/libraries du répertoire Processing (1-5)
// voir ici : http://gsvideo.sourceforge.net/
// et ici : http://codeanticode.wordpress.com/2011/05/16/gsvideo-09-release
import monclubelec.javacvPro.*; // importe la librairie javacvPro
GSCapture cam1; // déclare un objet GSCapture représentant une webcam
// L'objet GSCapture étend PImage - se comporte comme un conteneur des frames issues de la webcam
OpenCV opencv; // déclare un objet OpenCV principal
PImage imgSrc;
int widthCapture=320;
int heightCapture=240;
int fpsCapture=20;
void setup(){ // fonction d'initialisation exécutée 1 fois au démarrage
size(widthCapture*2,heightCapture);
//======== Initialisation Objets GSVideo (capture et/ou lecture video =========
// GSCapture(this, int requestWidth, int requestHeight, [int frameRate], [String sourceName], [String cameraName])
cam1 = new GSCapture(this, widthCapture, heightCapture); // forme simplifiée
//cam1 = new GSCapture(this, widthCapture, heightCapture,fpsCapture,"v4l2src","/dev/video0"); // Initialise objet GSCapture désignant webcam
// largeur et hauteur doivent être compatible avec la webcam - typiquement 160x120 ou 320x240 ou 640x480...
// Meilleurs résultats avec framerate webcam entre 20 et 30 et frameRate programme idem ou multiple plus grand (40 pour 20 par ex)
// la liste des webcam installées sous Ubuntu (Gnu/Linux) est donnée par la commande : ls /dev/video*
// cam1.play(); // démarre objet GSCapture = la webcam - version GSVideo avant 0.9
cam1.start(); // démarre objet GSCapture = la webcam - version GSVideo après 0.9
//======== Initialisation Objets OpenCV (librairie javacvPro : traitement d'image et reconnaissance visuelle) =========
opencv = new OpenCV(this); // initialise objet OpenCV à partir du parent This
opencv.allocate(widthCapture,heightCapture); // crée le buffer image de la taille voulue
//--- Initialisation objet MOG --- Un objet bsgMOG est déclaré en interne
//opencv.bgsMOG2Init(); // initialise bgsMOG avec paramètres par défaut
// default : history = 16; varThreshold = 16, bShadowDetection= true
opencv.bgsMOG2Init(1000,16,false); // initialise bgsMOG2 avec paramètres voulus
}
void draw() { // fonction exécutée en boucle
if (cam1.available() == true) { // si une nouvelle frame est disponible sur la webcam
cam1.read(); // acquisition d'un frame
imgSrc=cam1.get(); // récupère l'image GS video dans Pimage
opencv.copy(imgSrc); // charge l'image dans le buffer openCV
//opencv.copy(cam1.get()); // autre possibilité - charge directement l'image GSVideo dans le buffer openCV
image(opencv.getBuffer(), 0, 0); // affiche image
opencv.bgsMOG2Apply(opencv.Buffer, opencv.BufferGray, -1); // ajoute un frame à l'objet BackGround Subtractor MOG
// la fonction initialise est appelée en interne au premier passage si besoin
image(opencv.getBufferGray(), widthCapture, 0); // affiche image
} // fin if available
} // fin draw
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