前提・実現したいこと

ここに質問の内容を詳しく書いてください。
①Pythonを使用し自作の監視カメラを作ったのですが、
img1、img2、img3をどうして初期化する必要があるのですか？

②フレーム差分法で、グレースケールにする理由
画像との差分を抽出する理由
論理積を調べる理由
画像を二値化にする理由
ノイズを除去する理由
これらの理由が知りたいです

該当のソースコード

Python
1ソースコード

import cv2
import os

保存パスの指定

save_path = "./gray_image/camera_capture_"
def main():

# カメラのキャプチャを開始  カメラの番号は、内蔵カメラが０、USBで追加のカメラを接続すると1
#基本的に0から順番に割り当てられる
cam = cv2.VideoCapture(0)
# フレームの初期化 img1 img2 img3 と一枚、一枚と変化している画像を格納している。
#画像配列[高さ、幅、RGB]  (3次元配列)
img1 =  img2 = img3 = camera(cam)


# 保存

th =70
num = 1
while True:
    # Enterキーが押されたら終了
    if cv2.waitKey(1) == 13: break
    # 差分を調べる
    print(img1)
    diff = checkimage(img1, img2, img3)
    # 差分がthの値以上なら動きがあったと判定
    cnt = cv2.countNonZero(diff)#countNoneroは面積計測をする
    print(cnt)
    if cnt > th:
        print("カメラに動きを検出")
        #画像をウィンドウ上に表示するためのもの,#
        # 第1引数は文字列型で指定するウィンドウ名です．第2引数は表示したい画像です
        cv2.imshow('PUSH', img3)
        #すでにファイルがあるかどうかをチェックするためのもの( os.path.exists)
        while os.path.exists( save_path + str(num) + ".jpg"):
            num += 1
        # 画像を保存
        cv2.imwrite(save_path + str(num) + ".jpg", img3)

    else:
        cv2.imshow('PUSH', diff)
    # 比較用の画像を保存
    img1, img2, img3 = (img2, img3, camera(cam))


# 後始末
# カメラを使った処理には開放粗利が必要
cam.release()
# Windowを開いた場合は閉じる処理が必要
cv2.destroyAllWindows()

画像に動きがあったか調べる関数フレーム差分法を使用

#フレーム間差分とは、背景差分とは違い背景画像を用意する必要がなく、連続画像の差分から動体検知をすることができる。
#IMREAD_GRAYSCALE : グレースケール画像として読み込む
def checkimage(img1, img2, img3):
# グレイスケール画像に変換読み取りの精度を上げるため
gray1 = cv2.cvtColor(img1, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
gray2 = cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
gray3 = cv2.cvtColor(img3, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

# 画像との差分を抽出　変数名（今回はimg_diff）＝　cv2,absdiff(変化後の画像，変化前の画像)
diff1 = cv2.absdiff(gray1, gray2)
diff2 = cv2.absdiff(gray2, gray3)

# 論理積を調べる　　
diff_and = cv2.bitwise_and(diff1, diff2,)

# 白黒二値化　img_th(変数名) = cv2.threshold(使用数画像，閾値最小値，閾値最大値，閾値処理の種類)
_, diff_wb = cv2.threshold(diff_and, 50, 255, cv2.THRESH_BINARY)

# ノイズの除去
diff = cv2.medianBlur(diff_wb, 5)
return diff

カメラから画像を取得する

def camera(cam):

img = cam.read()

img = cv2.resize(img, (800, 800))#画像の大きさを変える（resize)
return img

モジュールを直接実行した時だけ、実行したいコード　　

#Pythonスクリプトを直接実行した時には、そのスクリプトファイルは「main」という名前のモジュールとして認識される
#そのため、スクリプトファイルを直接実行すると__name__変数の中に自動で'main'という値が代入される
if name == 'main':
main()