lab6/lab6_detect_video.cpp - master - RDA/STZ

lab6/lab6_detect_video.cpp
143 строки5 KB
daniil rybyakov
pre show changes
11 мар 2025, 13:36
11 мар 2025, 13:36e0a96e9
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <Eigen/Dense> 
#include <opencv2/ximgproc.hpp>
#include "skelet.hpp"


double degree_to_rad(double angle)
{
    return angle * M_PI / 180;
}


cv::Scalar bar_to_hsv(int hb, int sb, int vb) {
    double h = (double)hb / 360 * 180;
    double s = (double)sb / 100 * 255;
    double v = (double)vb / 100 * 255;
    return cv::Scalar(h, s, v);
}


int draw_circle(cv::Mat& input_img, cv::Point p)
{
    cv::circle(input_img, p, 3, cv::Scalar(0, 0, 0), cv::FILLED);
    return 0;
}


int draw_map(cv::Mat& input_img, int step, const cv::Mat base_img) {
    cv::Mat img(base_img.size(), CV_8UC3, cv::Scalar(200, 200, 200));

    // Вертикальные и горизонтальные линии
    for(int l = 0; l < img.rows; l += step) {
        cv::line(img, cv::Point(0, l), cv::Point(img.cols, l), cv::Scalar(150, 150, 150), 1);
        cv::putText(img, std::to_string((img.rows - l - 1)/3), 
                    cv::Point(5, l-5), cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, 
                    cv::Scalar(0, 0, 0), 1);
    }
    
    for(int c = 0; c < img.cols; c += step*2) {
        cv::line(img, cv::Point(c, 0), cv::Point(c, img.rows), cv::Scalar(150, 150, 150), 1);
    }
    
    input_img = img;
    return 0;
}


cv::Point sk2(cv::Point p, cv::Mat img) // переворот координаты y
{
    return cv::Point(p.x, img.rows-1 - p.y);
}


int main() {
    std::string filePath = "src/2.avi";
    int h_low = 80;
    int s_low = 0;
    int v_low = 60; 
    int h_height = 209; 
    int s_height = 100; 
    int v_height = 100;

    cv::VideoCapture cap(filePath); 
    if (!cap.isOpened()) {
        std::cerr << "Ошибка открытия видеофайла или камеры!" << std::endl;
        return -1;
    }

    cv::namedWindow("map_img", cv::WINDOW_AUTOSIZE);

    // трекбар
    int d_int = 100;
    cv::createTrackbar("d_int", "map_img", &d_int, 1000);
    

    while (1) 
    {
        cv::Mat frame1, frame2, frame3;
        cap >> frame1;
        cap >> frame2;
        cap >> frame3;

        if (frame1.empty() || frame2.empty() || frame3.empty()) {
            std::cerr << "Пустой кадр!" << std::endl;
            return -1;
        }

        cv::Mat img_src = (frame1 + frame2 + frame3) / 3; // усреднение трех кадров для снижения шума

        cv::imshow("img", img_src);

        cv::Mat img_hsv;
        cv::cvtColor(img_src, img_hsv, cv::COLOR_BGR2HSV);

        cv::Mat mask; // маска для зеленого
        cv::inRange(img_hsv, bar_to_hsv(h_low, s_low, v_low), bar_to_hsv(h_height, s_height, v_height), mask);
        cv::imshow("green mask", mask);

        // морфологическое расширение
        int morph_size = 2; 
        cv::Mat element = cv::getStructuringElement(cv::MORPH_RECT, cv::Size(2 * morph_size + 1, 2 * morph_size + 1), cv::Point(morph_size, morph_size)); 
        cv::dilate (mask, mask, element, cv::Point(-1, -1), 1);

        // скелетизация
        cv::Mat img_skelet;
        cv::ximgproc::thinning(mask, img_skelet);
        cv::imshow("img_skelet", img_skelet);

        cv::Mat map_img;
        draw_map(map_img, 30, img_skelet); // создание карты с сеткой

        // фокусное расстояние для угла обзора 54 градуса
        double f = img_src.cols / (2 * tan(degree_to_rad(54) / 2));

        for (int x = 0; x < img_skelet.cols; x++)
            for (int y = img_skelet.rows - 1; y > 0; --y)
                if (img_skelet.at<uchar>(cv::Point(x, y)) > 0){ // принадлежность скелету
                    int yp = img_skelet.rows - y; // инверсия y
                    int xp = img_skelet.cols / 2 - x; // координата отностительно центра
                    
                    double yl = img_skelet.rows/2 - yp; // расстояние от центра по y
                    int L = (int)(f * (d_int/10 - yl) / yl + f); // рассчет глубины

                    xp = (int)(xp * L / f * 6); // корректировка координаты с учетом глубины

                    // рисование точки на карте
                    draw_circle(map_img, sk2(cv::Point(img_skelet.rows/2 - xp, L*3), map_img));
                    break;
                }

        cv::imshow("map_img", map_img);

        char key = (char)cv::waitKey(20);
        if (key == 27)
            break;
    }

    cv::destroyAllWindows();
    
    return 0;
}