手把手教你实现

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手把手教你实现

2024-07-10 23:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

         本章将实现了一个简单的车辆速度估计和车流量统计的GUI应用,它使用了Haar级联检测器和相关跟踪器来检测和跟踪视频中的车辆,并通过图像处理和数学计算来估计车辆的速度。

        1.首先,该代码需要cv2:用于图像处理和计算机视觉任务;dlib:用于对象跟踪和检测;time:用于计算帧率和时间间隔;threading:用于处理多线程操作;math:用于数学计算等。

        2.然后,定义了全局变量video_path和highest_speed,用于存储选择的视频文件路径和最高时速度。

        3.接下来,通过carCascade = cv2.CascadeClassifier('myhaar.xml')导入车辆检测器模型。然后定义了全局变量video和一些常量,如视频的宽度和高度。

carCascade = cv2.CascadeClassifier('myhaar.xml') video = None WIDTH = 1280 HEIGHT = 720

        3.实现estimateSpeed(location1, location2, fps)函数用于估计车辆速度,根据两个位置点的像素距离、像素每米比例和帧率来计算车辆的速度。

def estimateSpeed(location1, location2, fps): d_pixels = math.sqrt(math.pow(location2[0] - location1[0], 2) + math.pow(location2[1] - location1[1], 2)) ppm = 8.8 d_meters = d_pixels / ppm if fps == 0.0: fps = 18 speed = d_meters * fps * 3.6 return speed

        代码中:location1和location2是表示车辆位置的参数。它们是包含两个元素的元组或列表,分别表示车辆在图像中的坐标(x,y)。fps是帧率(Frames Per Second),表示视频播放的帧速率。d_pixels是计算两个位置之间像素距离的变量。通过使用两个位置的x和y坐标差值计算欧氏距离。ppm是每像素米数(Pixels Per Meter)的值。它表示图像中的像素距离与实际距离之间的比例关系。在这里,假设每个像素代表8.8厘米。d_meters是将像素距离转换为米的值。通过将像素距离除以ppm得到。如果帧率fps为0.0(未提供或无效值),将其设置为默认值18。speed是估计的速度,以千米/小时为单位。通过将距离(以米为单位)乘以帧率(以秒为单位)再乘以3.6(将小时转换为秒)计算得到。返回估计的速度。         综上所述,该函数根据两个位置之间的像素距离、帧率和像素到米的比例关系,估计车辆的速度(以千米/小时为单位)。 

        4.实现track_multiple_objects()函数是实现多目标跟踪的核心部分。它使用Haar级联检测器来检测图像中的车辆,并使用dlib的相关跟踪器来跟踪每个车辆。函数使用一个无限循环,从视频中读取帧,然后进行车辆检测和跟踪。在每一帧中,函数更新已跟踪车辆的位置和质量,并计算车辆的速度。还更新了最高时速度和实时车流量的标签,并显示跟踪结果的图像。

def track_multiple_objects(): rectangleColor = (0, 255, 0) frameCounter = 0 currentCarID = 0 fps = 0 carTracker = {} carLocation1 = {} carLocation2 = {} speed = [None] * 1000 def update_highest_speed(speed): global highest_speed highest_speed = max(highest_speed, speed) speed_label.config(text="最高时速度:{} km/hr".format(highest_speed)) def update_video_frame(image): image = Image.fromarray(image) image = image.resize((640, 480)) photo = ImageTk.PhotoImage(image) video_label.config(image=photo) video_label.image = photo # 其他代码... total_cars = 0 # 车辆总数 prev_total_cars = 0 # 上一帧的车辆总数 while True: start_time = time.time() rc, image = video.read() if not rc: break image = cv2.resize(image, (WIDTH, HEIGHT)) resultImage = image.copy() frameCounter = frameCounter + 1 carIDtoDelete = [] # 更新已跟踪车辆的位置和质量 for carID in carTracker.keys(): trackingQuality = carTracker[carID].update(image) if trackingQuality < 7: carIDtoDelete.append(carID) for carID in carIDtoDelete: carTracker.pop(carID, None) carLocation1.pop(carID, None) carLocation2.pop(carID, None) if not (frameCounter % 10): gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) cars = carCascade.detectMultiScale(gray, 1.1, 13, 18, (24, 24)) for (_x, _y, _w, _h) in cars: x = int(_x) y = int(_y) w = int(_w) h = int(_h) x_bar = x + 0.5 * w y_bar = y + 0.5 * h matchCarID = None for carID in carTracker.keys(): trackedPosition = carTracker[carID].get_position() t_x = int(trackedPosition.left()) t_y = int(trackedPosition.top()) t_w = int(trackedPosition.width()) t_h = int(trackedPosition.height()) t_x_bar = t_x + 0.5 * t_w t_y_bar = t_y + 0.5 * t_h if ( (t_x


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