如何在C＃中使用Open CV检测目标上的弹孔

Question

我正在尝试识别目标中的漏洞并相应地打分。我试图找到轮廓，并且做了很多工作，但是并没有给我100％的结果。有时它给我准确的结果，有时却遗漏了一些子弹。我不知道怎么做。我是开放式简历和图像处理的新手。可能是由于摄像机的实时流媒体和光频率。请帮助我解决这个问题。

我的目标的详细信息

1. 顶部距离地面6英尺
2. 相机距离地面1英尺

目标图片

带孔图像

灰度图像

这是我从摄像头获取视频的代码：

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (capture == null)
        {
            Cursor.Current = Cursors.WaitCursor;
            //capture = new Capture(0);
            capture = new Capture("rtsp://admin:admin123@192.168.1.64:554/live.avi");


            capture.ImageGrabbed += Capture_ImageGrabbed;
            capture.Start();
            Cursor.Current = Cursors.Default;
        }
        index = 0;
        if (index < panlist.Count)
        {
            panlist[++index].BringToFront();
        }
        CamPnelList[0].BackColor = Color.Red;
        Rifle = true;
    }
    private void Capture_ImageGrabbed(object sender, EventArgs e)
    {
        try
        {

            Mat m = new Mat();
            capture.Retrieve(m);
            imginpt = m.ToImage<Gray, byte>();
            RecImg = m.ToImage<Rgb, byte>();

            if (rec.X != 0 && rec.Y != 0 && CamPnelList[0].BackColor == Color.LightGreen)
            {
                imginpt.ROI = rec;
                RecImg.ROI = rec;
                imgout1 = new Image<Gray, byte>(imginpt.Width, imginpt.Height, new Gray(0));
                imgout1 = imginpt.Convert<Gray, byte>().ThresholdBinary(new Gray(100), new Gray(255));
                imginpt.ROI = Rectangle.Empty;
                tempimg1 = imgout1.CopyBlank();
                imgout1.CopyTo(tempimg1);
                cam1pictureBox.Image = imgout1.Bitmap;
                //Application.DoEvents();

            }
            else
            {
                cam1pictureBox.Image = imginpt.Bitmap;
            }
            //System.Threading.Thread.Sleep(50);
        }
        catch (Exception x)
        {
            // MessageBox.Show(x.ToString());
        }
    }

这是我提取轮廓的方式：

    contoursimg1 = new Image<Gray, byte>(tempimg1.Width, tempimg1.Height, new Gray(0));
            Emgu.CV.Util.VectorOfVectorOfPoint contours = new Emgu.CV.Util.VectorOfVectorOfPoint();
            Mat Hier = new Mat();
            CvInvoke.FindContours(tempimg1, contours, Hier, Emgu.CV.CvEnum.RetrType.Tree, Emgu.CV.CvEnum.ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);
            CvInvoke.DrawContours(contoursimg1, contours, -1, new MCvScalar(255, 0, 0));

Answer 1

我已经使用视频作为源完成了一些类似的项目，并且当目标对象很小但尺寸很好定义时，我已经考虑了帧之间的差异并使用了斑点检测，这是一种很好的快速算法在处理实时视频时使用。我注意到您的两个示例镜头之间的视角似乎有所变化，因此我尝试了以下代码，而不是这样做：

const int blobSizeMin = 1;
const int blobSizeMax = 5;
var white = new Bgr(255, 255, 255).MCvScalar;

Mat frame = CvInvoke.Imread(@"e:\temp\Frame.jpg", ImreadModes.Grayscale);
Mat mask = CvInvoke.Imread(@"e:\temp\Mask.jpg", ImreadModes.Grayscale);
frame.CopyTo(frame = new Mat(), mask);
CvInvoke.BitwiseNot(frame, frame);
CvInvoke.Threshold(frame, frame, 128, 255, ThresholdType.ToZero);
var blobs = new Emgu.CV.Cvb.CvBlobs();
var blobDetector = new Emgu.CV.Cvb.CvBlobDetector();
Image<Gray, Byte> img = frame.ToImage<Gray, Byte>();
blobDetector.Detect(img, blobs);
int bulletNumber = 0;
foreach (var blob in blobs.Values)
{
    if (blob.BoundingBox.Width >= blobSizeMin && blob.BoundingBox.Width <= blobSizeMax
        && blob.BoundingBox.Height >= blobSizeMin && blob.BoundingBox.Height <= blobSizeMax)
    {
        bulletNumber++;
        Point textPos = new Point((int) blob.Centroid.X - 1, (int) blob.Centroid.Y - 1);
        CvInvoke.PutText(frame, bulletNumber.ToString(), textPos, FontFace.HersheyPlain, 
            fontScale: 1, color: white);
    }
}
CvInvoke.Imwrite(@"e:\temp\Out.png", frame);

它将帧反转，使孔变为白色，丢弃低于50％的值，然后仅在注意到大小在1-5个像素之间的斑点时才进行斑点检测。这接近工作，但在左上方，右上方和左下方分别获得了一些额外的点，这些点看起来也很像子弹孔。过去，当您将相机安装在固定位置时，我所做的很好的工作是获得黑白蒙版图像，以去除感兴趣区域之外的任何东西：

Mask.jpg

添加后，我总共检测到21个看起来正确的弹孔：

Out.png

但是，假设您要实时检测镜头，我认为您应该能够很好地观察帧之间的差异，并且应该不需要使用遮罩图像。看一下CvInvoke.Subtract方法，从一些现有代码中，您可以使用如下代码：

CvInvoke.Subtract(frame, lastFrame, diff);
CvInvoke.CvtColor(diff, gray, ColorConversion.Bgr2Gray);
CvInvoke.Threshold(gray, gray, detectThreshold, 255, ThresholdType.ToZero);