圖像局部與分割 – 視頻中是直線像素採樣（cvInitLineIterator ）

   本章開始學習新的內容，如何從圖像中將目標或部分目標分割出來，也希望將感興趣的目標區域分割出來，比如將一個人的臉或手分割出來。背景減除（差分）是最基本的圖像處理操作，處理方法是建立背景模型，然後將背景模型和當前的圖像進行比較，減去這些已知的背景信息，則剩下的目標物大致就是所求的前景目標了，但是該方法受累於一個不常成立的假設：所有像素點都是獨立的。本例程考察圖像中的像素點在一段時間內如何變化，從視頻中讀出一行直線，對這條直線的像素的RGB值進行採樣，收集這些數值並存入三個文件。大致的思路參見代碼註釋。

本視頻30s，68幀畫面，每次採樣11個像素點，總共有3*68*11個數據。

----------------------------------------------------------------------------------------------------

數據結構：CvLineIterator iter;   //採樣迭代器

方法：

cvCreateFileCapture
初始化從文件中獲取視頻 

CvCapture* cvCreateFileCapture( const char* filename );
filename 
視頻文件名。 
函數cvCreateFileCapture給指定文件中的視頻流分配和初始化CvCapture結構。 

當分配的結構不再使用的時候，它應該使用cvReleaseCapture函數釋放掉。

 

cvGrabFrame 
從攝像頭或者視頻文件中抓取幀 

int cvGrabFrame( CvCapture* capture );
capture 
視頻獲取結構指針。 
函數cvGrabFrame從攝像頭或者文件中抓取幀。被抓取的幀在內部被存儲。這個函數的目的是快速的抓取幀，這一點對同時從幾個攝像頭讀取數據的同步是很重要的。被抓取的幀可能是壓縮的格式（由攝像頭／驅動定義），所以沒有被公開出來。如果要取回獲取的幀，請使用cvRetrieveFrame。

 

cvRetrieveFrame 
取回由函數cvGrabFrame抓取的圖像

IplImage* cvRetrieveFrame( CvCapture* capture );
capture 
視頻獲取結構。 
函數cvRetrieveFrame返回由函數cvGrabFrame抓取的圖像的指針。返回的圖像不可以被用戶釋放或者修改。

 

InitLineIterator

初始化直線迭代器

 

int cvInitLineIterator( const CvArr* image, CvPoint pt1, CvPoint pt2,

                        CvLineIterator* line_iterator, int connectivity=8,

                        int left_to_right=0 );

img

用以獲取直線的圖像。

pt1

線段的第一個端點。

pt2

線段的第二個端點。

line_iterator

指向直線迭代狀態結構體的指針。

connectivity

直線的鄰接方式，4鄰接或者8鄰接。

left_to_right

標誌值，指出掃描直線是從pt1和pt2外面最左邊的點掃描到最右邊的點(left_to_right≠0)，還是按照指定的順序，從pt1到pt2(left_to_right=0)。

函數cvInitLineIterator初始化直線迭代器並返回兩個端點間點的數目。兩個端點都必須在圖像內部。在迭代器初始化以後，所有的在連接兩個終點的柵欄線上的點，可以通過訪問CV_NEXT_LINE_POINT點的方式獲得。在線上的這些點使用4-鄰接或者8-鄰接的Bresenham算法計算得到。

-----------------------------------------------------------------------------------------

/*code*/

程序註釋表達了思路。

#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <stdio.h>

int main( int argc, char** argv )
{
    if( argc != 2 )
        return -1;
    cvNamedWindow( "Example", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
    CvCapture* capture = cvCreateFileCapture( argv[1] );  //加載視頻
    if( !capture )
        printf( "Couldn't open %s\n", argv[1] );
    CvPoint pt1 = cvPoint( 10, 10 );
    CvPoint pt2 = cvPoint( 10, 20 );  //直線兩個頂點,讀取這兩個端點連成直線的像素點，總共11個像素點

    int max_buffer;
    IplImage* rawImage;
    int r[10000], g[10000], b[10000];  //存儲r,g,b三維的像素值
    FILE* fptrb = fopen( "blines.csv","w" );  //創建文件存儲數據
    FILE* fptrg = fopen( "glines.csv", "w" );  //存儲每個通道的像素值
    FILE* fptrr = fopen( "rlines.csv", "w" );  //存儲爲csv文件
    CvLineIterator iter;  //採樣迭代器

    int sign = 0;
    for( ;; )
    {
        if( !cvGrabFrame( capture ) )  //如果沒捕捉到幀，退出,視頻總共有68幀，30秒的畫面
            break;
        rawImage = cvRetrieveFrame( capture );  //取回由函數cvGrabFrame抓取的圖像
        max_buffer = cvInitLineIterator( rawImage, pt1, pt2, &iter, 8, 0);  //初始化直線迭代器,返回直線上兩端像素點個數，總共11個
        cvShowImage( "Example", rawImage );   //顯示每一幀，連續顯示每一幀就是視頻的的原理
        int c = cvWaitKey(0);
        for( int j = 0; j < max_buffer; ++j ) //max_buffer = 11
        {
            fprintf( fptrb, "%d,", iter.ptr[0] );  //寫藍值
            fprintf( fptrg, "%d,", iter.ptr[1] );
            fprintf( fptrr, "%d,", iter.ptr[2] );
            iter.ptr[2] = 255; //將直線標記爲紅色
            CV_NEXT_LINE_POINT( iter );  //移動指針，指向下一個pixel
        }
        fprintf( fptrb, "\n" );
        fprintf( fptrg, "\n" );
        fprintf( fptrr, "\n" );
        sign++;
        printf("\n\n%d", sign);
    }

    fclose( fptrb );
    fclose( fptrg );
    fclose( fptrr );
    cvReleaseCapture( &capture );
    cvDestroyWindow( "Example" );

    return 0;
}

-----------------------------------------------------------------------------------------

/*result*/

capture frame 38

capture frame 60

pixel files