동영상의 특정 영역안에서 움직이는 물체가 있는 구간찾기
최근에 출시되는 CCTV 관제 프로그램에는 움직임을 감지해서, 해당 구간만 조회할 수 있는 기능이 있습니다. 그런데 구형 CCTV 시스템이거나, 원본 동영상 파일만 가지고 있을 때 이런 기능을 구현하려면 별도의 프로그램이 있어야 합니다. 게다가 특정 영역안에서만 움직임을 필터링하려면 몇 가지 조건을 더 추가해 주어야 하지요. 오늘은 이러한 프로그램의 핵심기술이 될 수 있는 루틴을 공유해 보고자 합니다.
def make_frames_and_trace(self, filename):
# 비디오 캡쳐할 파일을 지정하고 각종 변수 가져오기
cpt = cv2.VideoCapture(filename)
frame_count = int(cpt.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))
fps = cpt.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
f_width = cpt.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)
f_height = cpt.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)
# 첫번째 프레임 이미지 얻기
cpt.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, 0)
_, frame1 = cpt.read()
on_blank = True
prev_second = 0.0
# 1초 단위로 움직임을 체크하려고 합니다
fps_i = int(fps)
has_track = None
for i in range(1, frame_count - 1, fps_i):
if i + fps < frame_count:
# 비교할 프레임 이미지 얻기
cpt.set(cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES, i+fps_i)
_, frame2 = cpt.read()
preview = frame1
dst1 = cv2.cvtColor(frame1, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
dst2 = cv2.cvtColor(frame2, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
diff = cv2.absdiff(dst1, dst2)
ret_thr, thr = cv2.threshold(
diff, 30, 255, cv2.THRESH_BINARY)
dilate = cv2.dilate(thr, self.kernel)
contours, hierarchy = cv2.findContours(
dilate, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
has_it = False
for ct in range(len(contours)):
# 내가 지정한 영역 rect1과 윤곽선추출된 최소영역인 rect2가 겹치는지를 점검합니다
area_size = cv2.contourArea(contours[ct])
min_rect = cv2.minAreaRect(contours[ct])
rect1 = [self.rect.left(), self.rect.top(),
self.rect.right(), self.rect.bottom()]
rect2 = [min_rect[0][0] / f_width, min_rect[0][1] / f_height,
(min_rect[0][0] + min_rect[1][0]) / f_width,
(min_rect[0][1] + min_rect[1][1]) / f_height]
if area_size > 100 and rect2[2] - rect2[0] > 0.01 and rect2[3] - rect2[1] > 0.01 and self.check_overlap(rect1, rect2):
x,y,w,h = cv2.boundingRect(contours[ct])
# 미리보기 화면 그리기
cv2.rectangle(preview, (x,y), (x+w,y+h), (255, 0, 0), 5)
has_it = True
current_second = int((i-1) / fps)
# 변화가 감지되었나?
if has_it:
# 기존에 공백구간이었나?
if on_blank:
on_blank = False
prev_second = current_second
has_track = TrackItem(filename, current_second, current_second)
else:
prev_second = current_second
if has_track is not None:
has_track.end = current_second
else:
# 10초 이상 감지되지 않았는가? 10초 이상 변화가 없으면 새로운 구간을 만들어도 됩니다
if current_second - prev_second > 10:
on_blank = True
if has_track is not None:
# 감지된 구간의 길이가 3초 이상일 때만 추가
if has_track.end - has_track.start >= 3:
self.trackAdded.emit(has_track)
has_track = None
# 감지를 원하는 영역을 미리보기에 그려주기
cv2.rectangle(preview,
(int(self.rect.left() * f_width), int(self.rect.top() * f_height)),
(int(self.rect.right() * f_width), int(self.rect.bottom() * f_height)),
(0,255,0), 5)
frame1 = frame2
if has_track is not None:
self.trackAdded.emit(has_track)
# arr1과 arr2 구간이 겹치는지 체크
def check_overlap(self, arr1, arr2):
if arr1[0] == arr1[2] or arr1[1] == arr1[3] or arr2[0] == arr2[2] or arr2[1] == arr2[3]:
return False
if arr1[0] > arr2[2] or arr2[0] > arr1[2]:
return False
if arr1[1] > arr2[3] or arr2[1] > arr1[3]:
return False
return True
그리하여 아래와 같은 응용프로그램을 만들어 볼 수 있었는데요, 테스트가 완료되어서 최소한의 안정화 버전이 갖춰지는대로 github에 공개하고 여기에도 공유해 보겠습니다.
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