背景差分法における正規化距離

質問

よろしくお願いします。

現在、人の検出を勉強しており、
背景差分法で静止画、グレースケールから抜き出そうと頑張っています。

しかし、やはり照明や影の影響が大きいです。

そこでこのような方法をお見受けしました。
ttp://xptn.dtiblog.com/blog-entry-101.html

しかし、言語がC#で書いてあるため、見慣れない点が多いです。

どなたかC言語で解説していただけませんでしょうか?

よろしくお願いいたします。

回答No.1

tomochin630 · ベストアンサー

文字数制限で書ききれないので、２回に分けて投稿します。

以下は差分抽出関数です。
簡単のため、エラーチェックは省いてます。
//img …　検査画像のBITMAP構造体
//bg …　背景画像のBITMAP構造体
void Diff(BITMAP img, BITMAP bg)
{
　const int bw = 5;//局所領域のサイズ
　const int br = bw/2;//局所領域の中心から見た±方向の領域上限
　int w = img.bmWidth;//画像幅
　int h = img.bmHeight;//画像高さ
　unsigned char* buf = GetGrayscaleBytesFromBitmap(img);//検査画像のグレースケール取得
　unsigned char* bgimg = GetGrayscaleBytesFromBitmap(bg);//背景画像のグレースケール取得
　float* vector1 = (float*)malloc(sizeof(float)*bw*bw);//検査画像の局所領域バッファ
　float* vector2 = (float*)malloc(sizeof(float)*bw*bw);//背景画像の局所領域バッファ
　//局所領域が画像内に収まるように、上下左右にbrだけ「のりしろ」を入れる。
　for(int y=br;y<h-br;y++){
　　for(int x=br;x<w-br;x++){
　　　//検査画像と背景画像の局所領域グレー値をvector1とvector2に格納する。
　　　//ついでにvector1とvector2の距離を求めておく。
　　　float vectorAbs1=0.0; //vector1の距離（2乗和を求めて最後に√する）
　　　float vectorAbs2=0.0; //vector2の距離（2乗和を求めて最後に√する）
　　　for(int dy=-br;dy<=br;dy++){
　　　　for(int dx-br;dx<=br;dx++){
　　　　　int idx_vct = (dy+br)*bw + (dx+br);//局所領域バッファの格納順番(左上→右下)
　　　　　int idx_img = (y+dy)*w + (x+dx);//グレースケール配列の格納順番(左上→右下)
　　　　　vector1[idx_vct]=(float)buf[idx_img];//検査画像のグレー値を格納
　　　　　vector2[idx_vct]=(float)bgimg[idx_img];//背景画像のグレー値を格納
　　　　　vectorAbs1 += vector1[idx_vct]*vector1[idx_vct];
　　　　　vectorAbs2 += vector2[idx_vct]*vector2[idx_vct];
　　　　}
　　　}
　　　vectorAbs1 = sqrt(vectorAbs1);//√して距離にする
　　　vectorAbs2 = sqrt(vectorAbs2);//√して距離にする
　　　//格納された局所領域のグレー値から、正規化距離による差分を計算する。
　　　float distance = 0.0; //差分(2乗和を求めて最後に√する）
　　　for(int dy=-br;dy<=br;dy++){
　　　　for(int dx-br;dx<=br;dx++){
　　　　　int idx_vct = (dy+br)*bw + (dx+br);//局所領域バッファの格納順番(左上→右下)
　　　　　float dif = vector1[idx_vct]/vectorAbs1 - vector2[idx_vct]/vectorAbs2;
　　　　　diffSq += dif*dif;
　　　　}
　　　}
　　　distance = sqrt(distance);//√して距離にする
　　　//差分が閾値より大きければ検査画像の画素を赤で塗りつぶす
　　　int idx_img32 = (y*w + x)*4; //検査画像のピクセルバッファ位置(1画素=4バイト)
　　　img.bmBits[idx_img32] = 255; //赤=255
　　　img.bmBits[idx_img32+1] = 0; //緑=0
　　　img.bmBits[idx_img32+2] = 0; //青=0
　　}
　}
　//バッファ解放
　free(buf);
　free(bgimg);
　free(vector1);
　free(vector2);
}

お礼

ありがとうございました。
思っていた通りの処理ができましたっ！＾＾/

回答No.2

tomochin630

No.1の続きです。

以下はNo.1の関数から呼び出されるグレースケール取得関数です。
//bmp …　BITMAP構造体
//戻り値 … グレースケール配列
unsigned char* GetGrayscaleBytesFromBitmap(BITMAP bmp)
{
　if(bmp.bmBitsPixel!=32)return NULL; //簡略化のため32bitのみ対応します。

　int w = bmp.bmWidth; //幅
　int h = bmp.bmHeight; //高さ
　int len = w*h; 　//グレースケール配列のサイズ
　unsigned char* buf = (unsigned char*)bmp.bmBits; 　//画像のピクセルバッファ
　unsigned char* result = (unsigned char*)malloc(len);　//グレースケール配列の確保
　for(int i=0,j=0;i<len;i++,j+=4){　//グレースケールは1画素1バイト、画像は1画素4バイト
　　//ＲＧＢからグレースケールへの変換
　　//Ｒ：Ｇ：Ｂをおよそ３：６：１でブレンドしたものがグレー値。
　　result[i] = (unsigned char*)((buf[j+2]*3+buf[j+1]*6+buf[j])/10);
　}
　return result;
}

動作確認等は全くしていないので、適宜修正して下さい。
引数のBITMAP構造体は、WindowsAPIのLoadBitmap()等の関数で取得したビットマップハンドルから、GetObject()で取りだせます。