git.maemo.org Git - opencv/blob - samples/c/motempl.c

   1 #ifdef _CH_
   2 #pragma package <opencv>
   3 #endif
   4
   5 #define CV_NO_BACKWARD_COMPATIBILITY
   6
   7 #ifndef _EiC
   8 // motion templates sample code
   9 #include "cv.h"
  10 #include "highgui.h"
  11 #include <time.h>
  12 #include <math.h>
  13 #include <ctype.h>
  14 #include <stdio.h>
  15 #endif
  16
  17 // various tracking parameters (in seconds)
  18 const double MHI_DURATION = 1;
  19 const double MAX_TIME_DELTA = 0.5;
  20 const double MIN_TIME_DELTA = 0.05;
  21 // number of cyclic frame buffer used for motion detection
  22 // (should, probably, depend on FPS)
  23 const int N = 4;
  24
  25 // ring image buffer
  26 IplImage **buf = 0;
  27 int last = 0;
  28
  29 // temporary images
  30 IplImage *mhi = 0; // MHI
  31 IplImage *orient = 0; // orientation
  32 IplImage *mask = 0; // valid orientation mask
  33 IplImage *segmask = 0; // motion segmentation map
  34 CvMemStorage* storage = 0; // temporary storage
  35
  36 // parameters:
  37 //  img - input video frame
  38 //  dst - resultant motion picture
  39 //  args - optional parameters
  40 void  update_mhi( IplImage* img, IplImage* dst, int diff_threshold )
  41 {
  42     double timestamp = (double)clock()/CLOCKS_PER_SEC; // get current time in seconds
  43     CvSize size = cvSize(img->width,img->height); // get current frame size
  44     int i, idx1 = last, idx2;
  45     IplImage* silh;
  46     CvSeq* seq;
  47     CvRect comp_rect;
  48     double count;
  49     double angle;
  50     CvPoint center;
  51     double magnitude;
  52     CvScalar color;
  53
  54     // allocate images at the beginning or
  55     // reallocate them if the frame size is changed
  56     if( !mhi || mhi->width != size.width || mhi->height != size.height ) {
  57         if( buf == 0 ) {
  58             buf = (IplImage**)malloc(N*sizeof(buf[0]));
  59             memset( buf, 0, N*sizeof(buf[0]));
  60         }
  61
  62         for( i = 0; i < N; i++ ) {
  63             cvReleaseImage( &buf[i] );
  64             buf[i] = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 1 );
  65             cvZero( buf[i] );
  66         }
  67         cvReleaseImage( &mhi );
  68         cvReleaseImage( &orient );
  69         cvReleaseImage( &segmask );
  70         cvReleaseImage( &mask );
  71
  72         mhi = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_32F, 1 );
  73         cvZero( mhi ); // clear MHI at the beginning
  74         orient = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_32F, 1 );
  75         segmask = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_32F, 1 );
  76         mask = cvCreateImage( size, IPL_DEPTH_8U, 1 );
  77     }
  78
  79     cvCvtColor( img, buf[last], CV_BGR2GRAY ); // convert frame to grayscale
  80
  81     idx2 = (last + 1) % N; // index of (last - (N-1))th frame
  82     last = idx2;
  83
  84     silh = buf[idx2];
  85     cvAbsDiff( buf[idx1], buf[idx2], silh ); // get difference between frames
  86
  87     cvThreshold( silh, silh, diff_threshold, 1, CV_THRESH_BINARY ); // and threshold it
  88     cvUpdateMotionHistory( silh, mhi, timestamp, MHI_DURATION ); // update MHI
  89
  90     // convert MHI to blue 8u image
  91     cvCvtScale( mhi, mask, 255./MHI_DURATION,
  92                 (MHI_DURATION - timestamp)*255./MHI_DURATION );
  93     cvZero( dst );
  94     cvMerge( mask, 0, 0, 0, dst );
  95
  96     // calculate motion gradient orientation and valid orientation mask
  97     cvCalcMotionGradient( mhi, mask, orient, MAX_TIME_DELTA, MIN_TIME_DELTA, 3 );
  98
  99     if( !storage )
 100         storage = cvCreateMemStorage(0);
 101     else
 102         cvClearMemStorage(storage);
 103
 104     // segment motion: get sequence of motion components
 105     // segmask is marked motion components map. It is not used further
 106     seq = cvSegmentMotion( mhi, segmask, storage, timestamp, MAX_TIME_DELTA );
 107
 108     // iterate through the motion components,
 109     // One more iteration (i == -1) corresponds to the whole image (global motion)
 110     for( i = -1; i < seq->total; i++ ) {
 111
 112         if( i < 0 ) { // case of the whole image
 113             comp_rect = cvRect( 0, 0, size.width, size.height );
 114             color = CV_RGB(255,255,255);
 115             magnitude = 100;
 116         }
 117         else { // i-th motion component
 118             comp_rect = ((CvConnectedComp*)cvGetSeqElem( seq, i ))->rect;
 119             if( comp_rect.width + comp_rect.height < 100 ) // reject very small components
 120                 continue;
 121             color = CV_RGB(255,0,0);
 122             magnitude = 30;
 123         }
 124
 125         // select component ROI
 126         cvSetImageROI( silh, comp_rect );
 127         cvSetImageROI( mhi, comp_rect );
 128         cvSetImageROI( orient, comp_rect );
 129         cvSetImageROI( mask, comp_rect );
 130
 131         // calculate orientation
 132         angle = cvCalcGlobalOrientation( orient, mask, mhi, timestamp, MHI_DURATION);
 133         angle = 360.0 - angle;  // adjust for images with top-left origin
 134
 135         count = cvNorm( silh, 0, CV_L1, 0 ); // calculate number of points within silhouette ROI
 136
 137         cvResetImageROI( mhi );
 138         cvResetImageROI( orient );
 139         cvResetImageROI( mask );
 140         cvResetImageROI( silh );
 141
 142         // check for the case of little motion
 143         if( count < comp_rect.width*comp_rect.height * 0.05 )
 144             continue;
 145
 146         // draw a clock with arrow indicating the direction
 147         center = cvPoint( (comp_rect.x + comp_rect.width/2),
 148                           (comp_rect.y + comp_rect.height/2) );
 149
 150         cvCircle( dst, center, cvRound(magnitude*1.2), color, 3, CV_AA, 0 );
 151         cvLine( dst, center, cvPoint( cvRound( center.x + magnitude*cos(angle*CV_PI/180)),
 152                 cvRound( center.y - magnitude*sin(angle*CV_PI/180))), color, 3, CV_AA, 0 );
 153     }
 154 }
 155
 156
 157 int main(int argc, char** argv)
 158 {
 159     IplImage* motion = 0;
 160     CvCapture* capture = 0;
 161
 162     if( argc == 1 || (argc == 2 && strlen(argv[1]) == 1 && isdigit(argv[1][0])))
 163         capture = cvCaptureFromCAM( argc == 2 ? argv[1][0] - '0' : 0 );
 164     else if( argc == 2 )
 165         capture = cvCaptureFromFile( argv[1] );
 166
 167     if( capture )
 168     {
 169         cvNamedWindow( "Motion", 1 );
 170
 171         for(;;)
 172         {
 173             IplImage* image = cvQueryFrame( capture );
 174             if( !image )
 175                 break;
 176
 177             if( !motion )
 178             {
 179                 motion = cvCreateImage( cvSize(image->width,image->height), 8, 3 );
 180                 cvZero( motion );
 181                 motion->origin = image->origin;
 182             }
 183
 184             update_mhi( image, motion, 30 );
 185             cvShowImage( "Motion", motion );
 186
 187             if( cvWaitKey(10) >= 0 )
 188                 break;
 189         }
 190         cvReleaseCapture( &capture );
 191         cvDestroyWindow( "Motion" );
 192     }
 193
 194     return 0;
 195 }
 196
 197 #ifdef _EiC
 198 main(1,"motempl.c");
 199 #endif