OpenCV视觉分析之运动分析背景减除类BackgroundSubtractor的使用

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

算法描述

背景/前景分割的基类：

这个类仅用于定义整个背景/前景分割算法家族的共同接口

cv::BackgroundSubtractor 是 OpenCV 中用于背景减除的基类。它定义了一个接口，用于实现各种背景减除算法。这个基类包含了所有背景减除算法共同的操作，如初始化、处理帧以获得前景掩码、更新背景模型等。

背景减除（Background Subtraction）是一种用于视频分析的技术，主要用于检测和分割前景物体（即移动物体），以从连续的视频帧中分离出背景部分。这种方法基于一个假设：视频中的大部分区域在大多数时间内是相对静止的，这些区域被视为背景；而前景则是相对于背景发生移动的对象。

成员函数apply()

计算一个前景掩码。

函数原型

cpp 复制代码

virtual void cv::BackgroundSubtractor::apply	
(
	InputArray 	image,
	OutputArray 	fgmask,
	double 	learningRate = -1 
)

参数

参数image 下一个视频帧。
参数fgmask 输出的前景掩码，作为一个8位的二值图像。
参数learningRate 一个介于0和1之间的值，表示背景模型的学习速度。负参数值使算法使用某种自动选择的学习率。0意味着背景模型完全不更新，1意味着背景模型完全从最后一帧重新初始化

代码示例

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>

int main( int argc, char** argv )
{
    // 创建一个背景减除器实例
    cv::Ptr< cv::BackgroundSubtractor > pBackSub = cv::createBackgroundSubtractorMOG2();

    // 设置参数
    
    // 打开视频文件
    cv::VideoCapture capture( 0 );
    if ( !capture.isOpened() )
    {
        std::cerr << "Failed to open video file." << std::endl;
        return -1;
    }

    // 读取每一帧并处理
    cv::Mat frame, fgMask;
    while ( capture.read( frame ) )
    {
        // 应用背景减除
        pBackSub->apply( frame, fgMask );

        // 显示结果
        cv::imshow( "Frame", frame );
        cv::imshow( "FG Mask", fgMask );

        // 按 'q' 键退出
        if ( cv::waitKey( 30 ) == 'q' )
        {
            break;
        }
    }

    // 释放资源
    capture.release();
    cv::destroyAllWindows();

    return 0;
}

运行结果

视频中那个玉竹是在摆动的状态