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目标检测进阶:使用深度学习和 OpenCV 进行目标检测(2)

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load our serialized model from disk

print(“[INFO] loading model…”)

net = cv2.dnn.readNetFromCaffe(prototxt, model_path)

加载输入图像并为图像构造一个输入blob

将大小调整为固定的300x300像素。

(注意:SSD模型的输入是300x300像素)

image = cv2.imread(image_name)

(h, w) = image.shape[:2]

blob = cv2.dnn.blobFromImage(cv2.resize(image, (300, 300)), 0.007843,

(300, 300), 127.5)

通过网络传递blob并获得检测结果和

预测

print(“[INFO] computing object detections…”)

net.setInput(blob)

detections = net.forward()

从磁盘加载模型。

读取图片。

提取高度和宽度(第 35 行),并从图像中计算一个 300 x 300 像素的 blob。

将blob放入神经网络。

计算输入的前向传递,将结果存储为 detections。

循环检测结果

for i in np.arange(0, detections.shape[2]):

提取与数据相关的置信度(即概率)

预测

confidence = detections[0, 0, i, 2]

通过确保“置信度”来过滤掉弱检测

大于最小置信度

if confidence > confidence_ta:

detections中提取类标签的索引,

然后计算物体边界框的 (x, y) 坐标

idx = int(detections[0, 0, i, 1])

box = detections[0, 0, i, 3:7] * np.array([w, h, w, h])

(startX, startY, endX, endY) = box.astype(“int”)

显示预测

label = “{}: {:.2f}%”.format(CLASSES[idx], confidence * 100)

print(“[INFO] {}”.format(label))

cv2.rectangle(image, (startX, startY), (endX, endY),

COLORS[idx], 2)

y = startY - 15 if startY - 15 > 15 else startY + 15

cv2.putText(image, label, (startX, y),

cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, COLORS[idx], 2)

show the output image

cv2.imshow(“Output”, image)

cv2.imwrite(“output.jpg”, image)

cv2.waitKey(0)

循环检测,首先我们提取置信度值。

当置信度达到或超过预设阈值时

然后,提取框的 (x, y) 坐标,我们将很快使用它来绘制矩形和显示文本。

接下来,构建一个包含 CLASS 名称和置信度的文本标签。

应用标签,并将其输出至终端设备;接着结合历史获取的 (x, y) 坐标点,在对象周围绘制一个基于这些坐标的彩色矩形。

通常,在大多数情况下我们倾向于将希望标签放置在矩形的上方位置。然而,在缺乏足够的空间时,则会将其显示在矩形上方的右侧位置。

最后,使用刚刚计算的 y 值将彩色文本覆盖到图像上。

结果:

image-20211226080928065

使用 OpenCV 检测视频

=========================================================================

打开一个新文件,将其命名为 video_object_detection.py ,并插入以下代码:

video_name = ‘12.mkv’

prototxt = ‘MobileNetSSD_deploy.prototxt.txt’

model_path = ‘MobileNetSSD_deploy.caffemodel’

confidence_ta = 0.2

initialize the list of class labels MobileNet SSD was trained to

detect, then generate a set of bounding box colors for each class

CLASSES = [“background”, “aeroplane”, “bicycle”, “bird”, “boat”,

“bottle”, “bus”, “car”, “cat”, “chair”, “cow”, “diningtable”,

“dog”, “horse”, “motorbike”, “person”, “pottedplant”, “sheep”,

“sofa”, “train”, “tvmonitor”]

COLORS = np.random.uniform(0, 255, size=(len(CLASSES), 3))

load our serialized model from disk

print(“[INFO] loading model…”)

net = cv2.dnn.readNetFromCaffe(prototxt, model_path)

initialze the video stream, allow the camera to sensor to warmup,

and initlaize the FPS counter

print(‘[INFO] starting video stream…’)

vs = cv2.VideoCapture(video_name)

fps = 30 #保存视频的FPS,可以适当调整

size=(600,325)

fourcc=cv2.VideoWriter_fourcc(*‘XVID’)

videowrite=cv2.VideoWriter(‘output.avi’,fourcc,fps,size)

time.sleep(2.0)

定义全局参数:

video_name:输入视频的路径。

prototxt :Caffe prototxt 文件的路径。

model_path :预训练模型的路径。

confidence_ta :过滤弱检测的最小概率阈值。 默认值为 20%。

接下来,让我们初始化类标签和边界框颜色。

加载模型。

初始化VideoCapture对象。

创建VideoWriter对象并配置相关参数。其尺寸由以下代码确定,并且必须保持一致以确保视频能够被正确保存。

image-20211226162055043

依次循环视频中的每一帧,并将其逐帧输入到检测器中进行图像识别过程。其逻辑流程与图像识别技术高度一致。代码如下:

loop over the frames from the video stream

while True:

ret_val, frame = vs.read()

if ret_val is False:

break

frame = imutils.resize(frame, width=1080)

print(frame.shape)

grab the frame dimentions and convert it to a blob

(h, w) = frame.shape[:2]

blob = cv2.dnn.blobFromImage(cv2.resize(frame, (300, 300)), 0.007843, (300, 300), 127.5)

Forwarding the blob through the network to receive detections and predictions.
Propagating the blob through to get detection and prediction results.

net.setInput(blob)

detections = net.forward()

loop over the detections

for i in np.arange(0, detections.shape[2]):

extract the confidence (i.e., probability) associated with

the prediction

confidence = detections[0, 0, i, 2]

filter out weak detections by ensuring the confidence is

greater than the minimum confidence

if confidence > confidence_ta:

extract the index of the class label from the

detections, then compute the (x, y)-coordinates of

the bounding box for the object

idx = int(detections[0, 0, i, 1])

box = detections[0, 0, i, 3:7] * np.array([w, h, w, h])

(startX, startY, endX, endY) = box.astype(“int”)

draw the prediction on the frame

label = “{}: {:.2f}%”.format(CLASSES[idx],

confidence * 100)

cv2.rectangle(frame, (startX, startY), (endX, endY),

COLORS[idx], 2)

y = \text{startY} - 15(当\text{startY} - 15 > 15时);否则y = \text{startY} + 15

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