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使用霍夫圆变换检测圆形物体中心的实时应用

一、读取视频源

在本项目中，首先需要从摄像头读取视频流。通过OpenCV库，可以使用VideoCapture类来实现这一点。在代码中，我们使用了以下命令：

VideoCapture capture(1);

二、视频属性获取

为了获取视频的基本属性（如帧数、宽度、高度等），我们可以使用VideoCapture提供的属性获取方法：

int width = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);int height = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);int frameCount = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);int fps = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);

三、视频文件写入

如果需要将捕获的视频流保存到文件中，可以使用VideoWriter类。以下是基本的写入代码结构：

VideoWriter writer;writer.open("output.avi", CV_FOURCC('D', 'I', 'V', 'X'), fps, Size(width, height));

四、实时帧处理

使用while循环来持续读取和处理每一帧视频：

while (true) {    Mat frame;    capture >> frame;    // 转换为灰度图像    Mat gray;    cvtColor(frame, gray, COLOR_BGR2GRAY);    // 应用高斯模糊    GaussianBlur(gray, gray, Size(9, 9), 2, 2);

五、霍夫圆变换实现

在这一步骤中，我们使用霍夫圆变换来检测圆形物体。具体实现如下：

vector
   
     circles;HoughCircles(gray, circles, HOUGH_GRADIENT, 1.5, 10, 200, 100, 0, 0);
   

六、圆心与轮廓绘制

循环遍历检测到的圆，并绘制它们的圆心和轮廓：

for (size_t i = 0; i < circles.size(); ++i) {    Point center(circles[i][0], circles[i][1]);    int radius = circles[i][2];    circle(frame, center, 3, Scalar(0, 255, 0), -1, 8, 0);    circle(frame, center, radius, Scalar(155, 50, 255), 3, 8, 0);}

七、显示当前帧

使用imshow函数显示当前帧，并使用waitKey函数控制帧显示时间：

imshow("实时视频", frame);waitKey(10);

八、程序退出

当用户按下q键时，程序退出：

if (waitKey(100) & 'q') {    break;}

完整代码示例

#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      using namespace std;using namespace cv;int main() {    VideoCapture capture(1);    // 获取视频属性    int width = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);    int height = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);    int frameCount = capture.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);    int fps = capture.get(CV_CAP_PROP_FPS);    VideoWriter writer;    writer.open("output.avi", CV_FOURCC('D', 'I', 'V', 'X'), fps, Size(width, height));    while (true) {        Mat frame;        capture >> frame;        // 转换为灰度图像        Mat gray;        cvtColor(frame, gray, COLOR_BGR2GRAY);        // 应用高斯模糊        GaussianBlur(gray, gray, Size(9, 9), 2, 2);        // 进行霍夫圆变换        vector
      
        circles;        HoughCircles(gray, circles, HOUGH_GRADIENT, 1.5, 10, 200, 100, 0, 0);        // 绘制圆心和轮廓        for (size_t i = 0; i < circles.size(); ++i) {            Point center(circles[i][0], circles[i][1]);            int radius = circles[i][2];            circle(frame, center, 3, Scalar(0, 255, 0), -1, 8, 0);            circle(frame, center, radius, Scalar(155, 50, 255), 3, 8, 0);        }        // 显示当前帧        imshow("实时视频", frame);        if (waitKey(100) & 'q') {            break;        }    }    return 0;}
      
     
    
   

总结

通过以上代码，我们可以实现一个实时检测圆形物体中心的应用程序。该程序利用OpenCV库中的VideoCapture和VideoWriter类来读取和写入视频文件，同时使用HoughCircles函数进行霍夫圆变换，从而快速而准确地检测圆形物体的中心位置。

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