OpenCV、背景差分について

Question

OpenCVで背景画像と前景画像を使って背景差分を行ってみました。するときれいに抽出したい物体のみを抽出できず、黒い線が入ったり、周りの色がおかしくなったりしてしまいました。背景差分の効果をきれいに出力するにはどうしたらよいのでしょうか。教えてください。

Answer 1

こんにちは。

するときれいに抽出したい物体のみを抽出できず、黒い線が入ったり、周りの色がおかしくなったりしてしまいました。

それが普通です。恐らく照明のフリッカや自動露光時間調整、外光などの影響で、背景が変化しているのだと思います。
それらの変化をキャンセルする仕組みが必要です。「背景差分 分散」で検索してみたところ、それっぽい論文が多数でてきました。それらの中から、ご自身のターゲットに適用できそうなものを選択するのが良いと思います。

以前の回答でも書きましたが、人の目は本当に優秀です。人の目が極簡単にやっていることをコンピュータにやらせることは非常に難易度が高いのです。そして、背景差分法は理解して応用するために必要な知識が少ない方です。頑張って下さい。

ところで、昔、HALCONと言う有償の画像処理ライブラリを会社で使ったことが有ります。（それなりに高価です。）
OpenCVとは比べ物にはならない高度な機能を多数内蔵しています。
その背景差分法で移動体を検出した例がありました。
屋外でこれだけの精度が出せるのは凄いことです。
もしも、検索で出てくる論文等を理解するのがキツイ場合は、これらの高度な画像処理ライブラリ内から適切なものを使うことが現実的な解と思いますよ。

Comments

[kyousukelin]

いつも回答ありがとうございます。
背景差分で前景と背景を比較する際、前景と背景の違いが大きい部分のみを検出したりすることはできるのでしょうか？

[Chironian]

ピクセルごとに、輝度値の差が大きいか小さいかを判定して2値化すれば可能です。
これだけなら、OpenCVの配列操作関数群(http://opencv.jp/opencv-2.1/cpp/operations_on_arrays.html)を使えば、大した手間は掛からないと思います。

なお、カラーのままでは色の相違を数値化することが難しいと思います。私自身はグレイスケールへ変換してからしかやったことはないです。

[kyousukelin]

すみません。その方法のサンプルプログラムなどが載っているサイトはないでしょうか...?
(私では見つけられませんでした。)

[Chironian]

cv::absdiffで検索すると下記がでてきました。

http://qiita.com/weed/items/096adcbb748bbeec8b90
http://d.hatena.ne.jp/rebelwidow/20101024/1287925436

背景差分的な処理をやっているようです。それなりに修正しないとkyousukelinさんのアプリに適用できない筈ですが、背景差分向けの配列操作関数群の使い方のサンプルとしては有用と思います。

道のりは遠そうですね。頑張ってください。