基于金字塔Lucas-Kanande寻找的视频流运动检测

//-----------基于金字塔Lucas-Kanande寻找的视频流运动检测------------
#include "cv.h"
#include "highgui.h"
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
const int MAX_CORNERS = 250;
const int N = 3;
// ring image buffer 圈出图像缓冲
IplImage **buf = 0;//指针的指针
int last = 0;
// temporary images临时图像
IplImage *mhi = 0; // MHI: motion history image
CvPoint pt[4];
int      win_size = 10;
//  参数：
//  img – 输入视频帧
//  dst – 检测结果
void  update_mhi(IplImage* img, IplImage* dst, int diff_threshold)
{
    CvSize size = cvSize(img->width, img->height);
    // get current frame size，得到当前帧的尺寸
    int i, idx1, idx2;
    /*先进行数据的初始化*/
    if (!mhi || mhi->width != size.width || mhi->height != size.height)
    {
        if (buf == 0) //若尚没有初始化则分配内存给他
        {
            buf = (IplImage**)malloc(N*sizeof(buf[0]));
            memset(buf, 0, N*sizeof(buf[0]));
        }

        for (i = 0; i < N; i++)
        {
            cvReleaseImage(&buf[i]);
            buf[i] = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);
            cvZero(buf[i]);// clear Buffer Frame at the beginning
        }
        cvReleaseImage(&mhi);
        mhi = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_32F, 1);
        cvZero(mhi); // clear MHI at the beginning
    } // end of if(mhi)
    /*将当前要处理的帧转化为灰度放到buffer的最后一帧中*/
    cvCvtColor(img, buf[last], CV_BGR2GRAY); // convert frame to grayscale
    /*设定帧的序号*/
    idx1 = last;
    idx2 = (last + 1) % N; // index of (last - (N-1))th frame
    last = idx2;    
    IplImage* eig_image = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);
    IplImage* tmp_image = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);
    int  corner_count = MAX_CORNERS;
    CvPoint2D32f* cornersA = new CvPoint2D32f[MAX_CORNERS];
    cvGoodFeaturesToTrack(
        buf[idx1],
        eig_image,
        tmp_image,
        cornersA,
        &corner_count,
        0.01,
        20,
        0,
        3,
        0,
        0.04
        );
    cvFindCornerSubPix(
        buf[idx1],
        cornersA,//输入角点的初始坐标，也存储精确的输出坐标。
        corner_count,
        cvSize(win_size, win_size),
        cvSize(-1, -1),
        cvTermCriteria(CV_TERMCRIT_ITER | CV_TERMCRIT_EPS, 20, 0.03)
        );
    // Call the Lucas Kanade algorithm
    //
    char features_found[MAX_CORNERS];
    float feature_errors[MAX_CORNERS];
    CvSize pyr_sz = cvSize(buf[idx1]->width + 8, buf[idx1]->height / 3);
    IplImage* pyrA = cvCreateImage(pyr_sz, IPL_DEPTH_32F, 1);
    IplImage* pyrB = cvCreateImage(pyr_sz, IPL_DEPTH_32F, 1);
    CvPoint2D32f* cornersB = new CvPoint2D32f[MAX_CORNERS];
    cvCalcOpticalFlowPyrLK(
        buf[idx1],
        buf[idx2],
        pyrA,
        pyrB,
        cornersA,
        cornersB,
        corner_count,
        cvSize(win_size, win_size),
        5,
        features_found,
        feature_errors,
        cvTermCriteria(CV_TERMCRIT_ITER | CV_TERMCRIT_EPS, 20, .3),
        0
        );
    // Now make some image of what we are looking at:
    //
    for (int i = 0; i<corner_count; i++) {
        if (features_found[i] == 0 || feature_errors[i]>100) {
            //       printf("Error is %f/n",feature_errors[i]);
            continue;
        }
        //    printf("Got it/n");
        CvPoint p0 = cvPoint(
            cvRound(cornersA[i].x),
            cvRound(cornersA[i].y)
            );
        CvPoint p1 = cvPoint(
            cvRound(cornersB[i].x),
            cvRound(cornersB[i].y)
            );
        cvLine(img, p0, p1, CV_RGB(255, 0, 0), 2);
    }
    
}

int main(int argc, char** argv)
{
    IplImage* motion = 0;
    CvCapture* capture = 0;

    if (argc == 1 || (argc == 2 && strlen(argv[1]) == 1 && isdigit(argv[1][0])))
        capture = cvCaptureFromCAM(argc == 2 ? argv[1][0] - '0' : 0);//摄像头为视频来源
    else if (argc == 2)
        capture = cvCaptureFromAVI(argv[1]);//AVI为视频来源
    if (capture)
    {
        cvNamedWindow("Motion", 1);//建立窗口
        for (;;)
        {
            IplImage* image;
            if (!cvGrabFrame(capture))//捕捉一桢
                break;
            image = cvRetrieveFrame(capture);//取出这个帧
            if (image)//若取到则判断motion是否为空
            {
                if (!motion)
                {
                    motion = cvCreateImage(cvSize(image->width, image->height), 8, 1);
                    //创建motion帧，八位，一通道
                    cvZero(motion);
                    //零填充motion
                    motion->origin = image->origin;
                    //内存存储的顺序和取出的帧相同
                }
            }
            update_mhi(image, motion, 60);//更新历史图像
            cvShowImage("Motion", image);//显示处理过的图像
            if (cvWaitKey(10) >= 0)//10ms中按任意键退出
                break;
        }
        cvReleaseCapture(&capture);//释放设备
        cvDestroyWindow("Motion");//销毁窗口
    }
    return 0;
}