[一种Java与OpenCV结合实现的目标检测模块韩露.docVIP

一种Ｊａｖａ与ＯｐｅｎＣＶ结合实现的目标检测模块 韩　露1,李祖枢1,陈东义1,2 重庆大学自动化学院,重庆400044;　2.电子科技大学自动化工程学院,成都610063) 摘　要:提出一种Ｊａｖａ与ＯｐｅｎＣＶ结合实现的目标检测模块,详细讲述了利用ＪＮＩ技术调用ＯｐｅｎＣＶ目标检测方 法的具体步骤和关键过程。该模块可很容易地与科研、工业等领域的Ｊａｖａ视频系统集成。实验结果表明,集成了该 模块的Ｊａｖａ视频系统获得了较高的检测率和处理速度。 关键词:本地方法接口;ＯｐｅｎＣＶ;目标检测;机器视觉应用 中图分类号:ＴＰ311.52　　文献标志码:Ａ ＯｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＪａｖａａｎｄＯｐｅｎＣＶ ＨＡＮ Ｌｕ1,ＬＩＺｕ-ｓｈｕ1,ＣＨＥＮ Ｄｏｎｇ-ｙｉ1,2 (1.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ,ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ400044,Ｃｈｉｎａ; 2.ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ,ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ610054,Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａ ｍｏｄｕｌｅｏｆｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＪａｖａａｎｄＯｐｅｎＣＶ ｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ,ｅｖｅｒｙｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｔｅｐｏｆｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅｓｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍ ｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ,ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｅｓｏｆｕｓｉｎｇＪａｖａＮａｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ(ＪＮＩ)ｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ ｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｖｉａＯｐｅｎＣＶ ｗｅｒｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄ.Ｔｈｉｓｍｏｄｕｌｅｃｏｕｌｄｓｉｍｐｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｍｏｓｔａｃａｄｅｍｉａａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｙｖｉｄｅｏｂａｓｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ.Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅＪａｖａｖｉｄｅｏｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｔｈｉｓｍｏｄｕｌｅ ｈａｓａ ｈｉｇｈ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓｒｅａｌ-ｔｉｍｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＪａｖａＮａｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ(ＪＮＩ);ＯｐｅｎＣＶ;ｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ;ｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 0　引言 近年来,网络数字视频技术得到了广泛应用,工业视频控 制、视频会议、视频监控等在人们的生产、生活中发挥着重要 作用。另外,基于计算机视觉的实时目标检测技术日渐成熟 和完善,该技术的普及和应用是视频技术智能化的必然趋势。 但目前国内外仍有许多视频应用只完成记录和传输功能,因 此,为现有视频应用添加易集成、可嵌入、可移植的目标检测 模块在科研、工业等领域中有着广阔的应用前景。 ＳＵＮ公司提供的ＪａｖａＭｅｄｉａＦｒａｍｅｗｏｒｋ(ＪＭＦ)框架[1],与 微软公司的ＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗ技术相比,能更容易构建出面向网络 的跨平台数字视频应用。为基于ＪＭＦ的视频应用添加目标 检测功能有两种技术方案可供选择。方案一:用Ｊａｖａ重写目 标检测代码,但值得注意的是目标检测处理涉及到多方面的 耗时计算任务,对耗时算法的运行效率Ｊａｖａ不如Ｃ/Ｃ++;方 案二:调用稳定成熟的非Ｊａｖａ视觉平台中的目标检测方法, 此方案则对开发技术有标准化和易实现的要求,否则会为普 及应用带来难度。在现有的Ｃ/Ｃ++计算机视觉软件平台中, ＯｐｅｎＣＶ[2]实现了很多底层和高层视觉的通用算法,是视觉研 发者二次开发的理想平台,其中的目标检测方法已被国内外 许多具体应用所测试,其稳定性和成熟度较高。相比ＶＭＬ、 Ｇａｎｄａｌｆ、Ｍａｔｌａｂ等图像处理软件包和平台,ＯｐｅｎＣＶ更符合方 案二的要求。 本文选择第二种方案,利用ＳＵＮ公司的ＪＮＩ技术[3]实现 了对ＯｐｅｎＣＶ目标检测方法的Ｊａｖａ调用,开发了一种Ｊａｖａ与 ＯｐｅｎＣＶ结合的目标检测模块,该模块具有易实现、成本低、跨 平台、可移植性好等优点,可很容易地嵌入到现有的Ｊａｖａ网 络视频传输系统中,使其增加目标检测的视觉功能。 1　相关技术原理简介 1.1　ＪＮＩ技术构架 本地方法接口(ＪａｖａＮａｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ,ＪＮＩ)是Ｊａｖａ与其他 编程语言的集成编程接口,它允许运行在虚拟机上的Ｊａｖａ程 序调用其他语言(例如Ｃ或Ｃ++)编写的方法或类库,也能 够将Ｊａｖａ虚拟机直接嵌入到本地的应用程序当中。ＪＮＩ在 Ｊａｖａ应用与本地应用之间扮演的角色如