python实时目标跟踪怎么实现

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项目介绍

区域性锁定目标实时动态跟踪（适用 警方追捕，无人机锁定拍摄等）

首先先介绍几种ai视觉算法

特性：

BOOSTING:算法原理类似于Harr cascdes(AdaBoost),是一种很老的算法。这个算法速度慢并且不准。

MIL：比BOOSTING准一点

KCF：速度比BOOSTING和MIL更快，与BOOSTING和MIL一样不能很好的处理遮挡问题。

CSRT:比KCF更准一些，但是速度比KCF慢

MedianFlow:对于快速移动的目标和外形比那花迅速的目标效果不好

TLD：会产生朵的false-posittives

MOSSE：算法速度非常快，但是准确率比不上KCF和CSRT，在一些追求算法的速度场合很适用

GoTURN：OpenCV中自带的唯一一个基于深度学习的算法，运行短发需要提前下载好模型文件

分别对应的伴生的函数：

kcf:cv2.legacy.TrackerKCF_createcsrt:cv2.legacy.TrackerCSRT_createboosting:cv2.legacy.TrackerBoosting_createmil:cv2.legacy.TrackerMIL_createtld:cv2.legacy.TrackerTLD_createmedianflow:cv2.legacy.TrackerMedianFlow_createmosse:cv2.legacy.TrackerMOSSE_create

详细代码讲解

导入cv模块

ret,frame = cap.read()

import cv2

使用csrt算法，引用伴生函数，并赋值给tracker

tracker = cv2.legacy.TrackerCSRT_create()

读取视频流

cap = cv2.VideoCapture('11.mp4')

先读取到第一帧

ret,frame = cap.read()

使用selectROI（前景），画框将目标框起，并赋值给bbox

bbox = cv2.selectROI('A',frame,fromCenter=False,showCrosshair=True)

初始化tracker，将上面的两个值传入

tracker.init(frame,bbox)

读取每一帧

ret,frame = cap.read()

根据每一帧来更新tracker

ok,box = tracker.update(frame)

若读取成功，就定位画框，并跟随

    if ok :        (x,y,w,h) = [int(v) for v in box]        cv2.rectangle(frame,pt1=(int(x),int(y)),pt2=(int(x)+int(w),int(y)+int(h)),color=(0,255,0),thickness=2)

显示视频流

cv2.imshow('A', frame)

等待50毫秒或按空格键退出

    if cv2.waiTKEy(50) == ord(' '):        break

 释放视频流和释放窗口

cap.release()cv2.destroyAllwindows()

完整代码及注释：

import cv2tracker = cv2.legacy.TrackerCSRT_create()#使用csrt算法，引用伴生函数，并赋值给trackercap = cv2.VideoCapture('11.mp4')#读取视频流ret,frame = cap.read()#先读取第一帧bbox = cv2.selectROI('A',frame,fromCenter=False,showCrosshair=True)#使用selectROI（前景），画框将目标框起，并赋值给bboxtracker.init(frame,bbox)#初始化tracker，将上面的两个值传入while True:    ret,frame = cap.read()#读取每一帧    ok,box = tracker.update(frame)#根据每一帧来跟新tracker    # 若读取成功，我们就定位画框，并跟随    if ok :        (x,y,w,h) = [int(v) for v in box]        cv2.rectangle(frame,pt1=(int(x),int(y)),pt2=(int(x)+int(w),int(y)+int(h)),color=(0,255,0),thickness=2)    cv2.imshow('A', frame)#显示视频流    if cv2.waitKey(50) == ord(' '):#等待50毫秒或键盘按空格键退出        break# 释放视频流，释放窗口cap.release()cv2.destroyAllWindows()

区域性全部实时动态目标跟踪（适用夜视跟踪，范围性观察等）

思路构建

先将实时摄像流或录制视频流，灰度转化并高斯模糊

用二值化算法将流中的物体轮廓扩充

分别先读到第一帧和第二帧，让其对比

寻找对比后，流的轮廓位置，并开启简易模式

过滤物体的矩阵轮廓将其定位绘出

详细代码讲解

导入cv模块

import cv2

将视频流转换并让其高斯模糊

    gray = cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2GRAY)    blur = cv2.GaussianBlur(gray,(5,5),0)

二值化扩充

    _,thresh = cv2.threshold(blur,20,255,cv2.THRESH_BINARY)    dilated = cv2.dilate(thresh,None,iterations=3)    return dilated

读取视频流或实时摄像流

cap = cv2.VideoCapture('11.mp4')

读取第一帧

ret,frame1 = cap.read()

读取第二帧

ret,frame2 = cap.read()

判断cap是否为打开状态

while cap.isOpened():

若为打开，则第一帧与第二帧比较

diff = cv2.absdiff(frame1,frame2)mask = filter_img(diff)

寻找比较后的物体轮廓，并开启简易模式

contours,_ = cv2.findContours(mask,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

使用方框将视频流中的物体框出，得到矩阵的宽高

(x,y,w,h) = cv2.boundingRect(contour)

若矩阵的面积小于10（根据视频流中物体的大小来定义），直接无视

if cv2.contourArea(contour) < 10:

将过滤的物体的矩阵轮廓绘出（一定要用int整形）

cv2.rectangle(frame1,pt1=(int(x),int(y)),pt2=(int(x)+int(w),int(y)+int(h)),color=(0,255,0),thickness=1)

将第一帧显示

cv2.imshow('A',frame1)

将上面赋值的mask显示

cv2.imshow('B',mask)

实现前后帧对比，并定位物体运动轨迹

将第二帧赋值给第一帧

frame1 = frame2

再将cap读到的赋值给第二帧（）

ret,frame2 = cap.read()

等待50毫秒或者按空格结束

    if cv2.waitKey(50) == ord(' '):        break

释放视频流及释放窗口

cap.release()cv2.destroyAllWindows()

 完整代码及注释：

import cv2def filter_img(frame):    #将视频流转换灰度并让其高斯模糊    gray = cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2GRAY)    blur = cv2.GaussianBlur(gray,(5,5),0)    #二值化将其扩充    _,thresh = cv2.threshold(blur,20,255,cv2.THRESH_BINARY)    dilated = cv2.dilate(thresh,None,iterations=3)    return dilated# 读取视频流cap = cv2.VideoCapture('11.mp4')ret,frame1 = cap.read()#读到第一帧ret,frame2 = cap.read()#读到第二帧while cap.isOpened():#判断cap是否打开    diff = cv2.absdiff(frame1,frame2)#若打开，则第一帧和第二帧作比较    mask = filter_img(diff)    contours,_ = cv2.findContours(mask,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)#寻找视频流的轮廓，简单模式    #用方框将视频流中的物体用矩形框出    for contour in contours:        (x,y,w,h) = cv2.boundingRect(contour)#得到矩阵的宽高        if cv2.contourArea(contour) < 10:#若矩阵的面积小于200，就无视（太小了）            continue        cv2.rectangle(frame1,pt1=(int(x),int(y)),pt2=(int(x)+int(w),int(y)+int(h)),color=(0,255,0),thickness=1)#将过滤的物体的矩阵轮廓绘出    # cv2.drawContours(frame1,contours,-1,(0,255,0),2)#将视频流中的物体轮廓画出    cv2.imshow('A',frame1)#将第一帧显示    cv2.imshow('B',mask)#将mask也显示    frame1 = frame2#将第二帧赋值给第一帧    ret,frame2 = cap.read()#再将cap读到的赋值给第二帧    if cv2.waitKey(50) == ord(' '):#等待五十毫秒或者按空格结束        break#销毁cap流cap.release()#释放窗口cv2.destroyAllWindows()

以上就是关于“python实时目标跟踪怎么实现”这篇文章的内容，相信大家都有了一定的了解，希望小编分享的内容对大家有帮助，若想了解更多相关的知识内容，请关注编程网Python频道。