python-opencv 實現最簡單的目標跟蹤的demo

通過顏色特徵 來實現最最簡單的目標跟蹤的demo，適用於很簡單的場景，並且被跟蹤的目標要與背景顏色要有區分，這個demo只是對目標跟蹤的入門者的一個小例子吧，就好像學一門語言第一個學會的就是輸出“hello world”
我特意錄了一個非常簡單的視頻，來跟蹤這個綠色的蓋子，視頻截圖如下：

import cv2
import numpy as np
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX  #字體的選擇
lower_green = np.array([35, 110, 106])  # 綠色範圍低閾值
upper_green = np.array([77, 255, 255])  # 綠色範圍高閾值

cap = cv2.VideoCapture('green.mp4')#讀入視頻
cv2.namedWindow('tracking')#創建一個窗口來放我們的視頻
while(cap.isOpened()):  #判斷視頻是否讀入成功
    ret, frame = cap.read() #若成功，讀入每一幀
    if not ret:  #若失敗，則退出
        break
    frame_HSV = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV) #將每一幀的圖像轉成hsv
    mask_frame = cv2.inRange(frame_HSV, lower_green, upper_green) 
    #cv2.inRange函數會將位於兩個區域間的值置爲255，位於區間外的值置爲0
    mask_frame = cv2.medianBlur(mask_frame, 7)
    #cv2.medianBlur進行中值濾波，去除一些噪聲點
    mask_frame, contours, hierarchy = cv2.findContours(mask_frame, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)#解釋看下文
    
    for cnt in contours:
        (x, y, w, h) = cv2.boundingRect(cnt)#解釋看下文
        cv2.rectangle(frame, (x,y), (x+w, y+h), (0,255,255), 2)#解釋看下文
        cv2.putText(frame,'Green',(x, y+5), font, 0.7, (0, 255, 0), 2)#解釋看下文


    cv2.imshow('tracking', frame)
    c = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if c == 27 or c == ord('q'):  # 判斷按鍵，如果按鍵爲q或esc，退出循環
        break

cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

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跟蹤結果：

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cv2.findContours()函數：
示例代碼：mask_frame, contours, hierarchy = cv2.findContours(mask_frame, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
輸入的參數：
mask_frame:帶有輪廓信息的圖像
cv2.RETR_EXTERNAL：輸出輪廓中只有外側輪廓信息
cv2.CHAIN_APPROX_NONE：存儲輪廓所有點的信息，相鄰兩個輪廓點在圖象上也是相鄰的
輸出：
返回的三個值：mask_frame,contours,hierarchy

mask_frame：可能是跟輸入contour類似的一張二值圖；

contours：list結構，列表中每個元素代表一個邊沿信息。每個元素是(x,1,2)的三維向量，x表示該條邊沿裏共有多少個像素點，第三維的那個“2”表示每個點的橫、縱座標；

hierarchy：返回類型是(x,4)的二維ndarray。x和contours裏的x是一樣的意思，hierarchy的四列分別對應下一個輪廓編號、上一個輪廓編號、父輪廓編號、子輪廓編號，該值爲負數表示沒有對應項。

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cv2.boundingRect(img)函數：
詳見：https://blog.csdn.net/fjswcjswzy/article/details/105845142

img是一個二值圖，也就是它的參數；返回四個值，分別是x，y，w，h；
x，y是矩陣左上點的座標，w，h是矩陣的寬和高

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cv2.rectangle函數：

詳見：https://blog.csdn.net/fjswcjswzy/article/details/105845557

cv2.rectangle(frame, (x,y), (x+w, y+h), (0,255,255), 2)
第一個參數：frame是原圖

第二個參數：（x，y）是矩陣的左上點座標

第三個參數：（x+w，y+h）是矩陣的右下點座標

第四個參數：（0,255,255）是畫線對應的rgb顏色

第五個參數：2是所畫的線的寬度