飛機開關門狀態自動識別

目標： 利用opencv圖像識別技術實現從攝像頭視頻中自動識別飛機門開關動作。

相關技術：OpenCV，圖像識別，C++。

實現基本原理：通過識別飛機艙門上的小圓窗位置變化來判斷門狀態。

效果圖片：

核心代碼：

//檢測圓窗，返回檢測到的圓心座標值
Point houghCircleDetec(Mat frame) {
	Mat roiImage(frame, Rect(X, Y, WIDTH, HEIGHT));
	Mat grayImage;
	cvtColor(roiImage, grayImage, CV_BGR2GRAY);

	vector<Vec3f> circles;
	//霍夫圓檢測
	HoughCircles(grayImage, circles, CV_HOUGH_GRADIENT, 1.5, 20, 200, 75, 20, 35);
	
	//繪製出檢測到的圓
	if (isDebug) {
		for (size_t i = 0; i < circles.size(); i++)
		{
			Point center(cvRound(circles[i][0])+X, cvRound(circles[i][1])+Y);
			int radius = cvRound(circles[i][2]);
			circle(frame, center, radius, Scalar(155, 50, 255), 1, 8, 0);
			putText(frame,to_string(radius),center,FONT_HERSHEY_PLAIN,6,Scalar(255,100,40),1,8,false);
			
		}
	}
	if (circles.size() > 0) {
		Point center(cvRound(circles[0][0]), cvRound(circles[0][1]));
		return center;
	}
	else
	{
		Point temp(0, 0);
		return temp;
	}
}

/**
*滑動門狀態檢測
*@param values 圓心座標值集合
*@return 門的狀態值
*/
int doorStyle_centerPoint(queue<int> values)
{
	int firstX = values.front();
	int lastX = values.back();
	int subtractionValue = firstX - lastX;
	if (subtractionValue > 100)
		return OPEN;
	else if (subtractionValue < -100) {
		return CLOSE;
	}
	return UNKNOW;
}

/**門狀態識別
*@param f 回調函數
*@param videoName 爲視頻文件的全名稱
*@return 返回運行結果值。
*/
int DoorRecognition(callback_t f, const char* videoName)
{
	VideoCapture capture;

	capture.open(videoName);

	if (!capture.isOpened())
	{
		cout << "視頻不能打開\n";
		return 0;
	}

//	deque<int> deqCircleCenterpoints;
	queue<int> queueDebugData;

	bool isOk = false;
	int style = 0;
	for (;;)
	{
		Mat frame;
		capture >> frame;
		if (frame.empty())
		{
			break;
		}
		//繪製檢測的ROI矩形框邊界
		if(isDebug)
		rectangle(frame, Rect(X, Y, WIDTH, HEIGHT), Scalar(255, 0, 255));
		if (!isOk) {
			//進行霍夫圓檢測
			Point centerPoint = houghCircleDetec(frame);

			if (centerPoint.x == 0 && centerPoint.y == 0) {//沒有檢測到圓
				//進行圓形拱形檢測
			}
			else {//檢測到圓
				queueDebugData.push(centerPoint.x);
				int doorStyle = doorStyle_centerPoint(queueDebugData);
				if (doorStyle > 0)
					isOk = true;
				/*
				deqCircleCenterpoints.push_back(centerPoint.x);
				if (deqCircleCenterpoints.size() > 40)
				{
					deqCircleCenterpoints.pop_front();
				}
				*/
			}
		}
		
		if (isOk) {
			f(style);
			//break;
		}

		imshow("frame", frame);
		if (waitKey(30) >= 0) break;
	}
	//顯示圓心數據序列內容
	if (isDebug)
	{
		int pointNum = queueDebugData.size();
		for (size_t i = 0; i < pointNum; i++)
		{
		double temp= queueDebugData.front();
		cout << temp<< endl;
		queueDebugData.pop();
		}
	}
	
	waitKey(0);
	capture.release();
	return 1;
}

實現缺陷：圖片識別之前沒有經過濾波處理，判斷條件過於單一，容易誤判等。