Comentei outro dia no Twitter que estava “brincando” com um framework de captura de movimentos para vídeo e algumas pessoas sugeriram que eu postasse algo a respeito. Dentre os que estudei, encontrei um bastante simples de utilizar chamado AForge.NET. Mais do que um framework para trabalharmos com captura de movimentos o AForge.NET traz inúmeras bibliotecas que auxiliam no desenvolvimento de aplicações que utilizam Artificial Intelligence e Computer Vision (a tradução livre seria Visão por Computador), sendo:
- AForge.Imaging - library with image processing routines and filters;
- AForge.Vision - computer vision library;
- AForge.Neuro - neural networks computation library;
- AForge.Genetic - evolution programming library;
- AForge.Fuzzy - fuzzy computations library;
- AForge.MachineLearning - machine learning library;
- AForge.Robotics - library providing support of some robotics kits;
- AForge.Video - set of libraries for video processing
A seguir demonstro um exemplo de utilização da biblioteca AForge.Vision. Utilizei um projeto WinForms do Visual Studio 2010, com os controles demonstrados na figura abaixo (clique na imagem para ampliar).
O painel cinza é um controle do tipo VideoSourcePlayer, disponível com a instalação do AForge.NET. Para carregar os dispositivos de vídeo presentes na máquina (webcams) basta utilizar o código a seguir:
private void CarregarDispositivos()
{
dispositivos = new FilterInfoCollection(FilterCategory.VideoInputDevice);
if (dispositivos.Count > 0)
{
foreach (FilterInfo dispositivo in dispositivos)
{
cbxDispositivos.Items.Add(dispositivo.Name);
}
}
}
Usei a classe FilterInfoCollection que é inicializada com a enumeração FilterCategory.VideoInputDevice que retorna uma collection de dispositivos de vídeo encontrados na máquina.
Para ligar a webcam utilizei o seguinte código:
private void AbrirDispositivoVideo(IVideoSource source)
{
this.Cursor = Cursors.WaitCursor;
FecharDispositivosVideo();
videoSourcePlayer.VideoSource = source;
videoSourcePlayer.Start();
videoSource = source;
this.Cursor = Cursors.Default;
}
Reparem que antes de ligar a webcam existe um método chamado FecharDispositivosVideo que finaliza qualquer dispositivo previamente aberto. Esse método é descrito a seguir.
private void FecharDispositivosVideo()
{
this.Cursor = Cursors.WaitCursor;
videoSourcePlayer.SignalToStop();
for (int i = 0; (i < 50) && (videoSourcePlayer.IsRunning); i++)
{
Thread.Sleep(100);
}
if (videoSourcePlayer.IsRunning)
videoSourcePlayer.Stop();
if (detector != null)
detector.Reset();
videoSourcePlayer.BorderColor = Color.Black;
this.Cursor = Cursors.Default;
}
Basicamente, o que é necessário fazer é checar se o controle videoSourcePlayer está rodando. Em seguida o controle é parado e o objeto detector (do tipo MotionDetector) é resetado. O objeto detector será responsável por implementar os algoritmos de detecção e processamento da imagem para destaque dos movimentos.
Para o botão “Detectar Movimento” codifiquei o código a seguir:
private void btnDetectarMovimento_Click(object sender, EventArgs e)
{
IMotionDetector detectionAlgorithm;
IMotionProcessing detectionProcessing;
if (rbtSimples.Checked)
detectionAlgorithm = new SimpleBackgroundModelingDetector(true, true);
else
detectionAlgorithm = new TwoFramesDifferenceDetector();
if (rbtContorno.Checked)
detectionProcessing = new MotionBorderHighlighting();
else
detectionProcessing = new MotionAreaHighlighting();
detector.MotionDetectionAlgorthm = detectionAlgorithm;
detector.MotionProcessingAlgorithm = detectionProcessing;
// Outros códigos menos relavantes aqui...
}
A detecção e o processamento das imagens são realizadas, respectivamente, pelas interfaces IMotionDetector e IMotionProcessing. Passamos qual a implementação que desejamos utilizar e todo o trabalho será realizado pela biblioteca do AForge.NET. Realmente é bastante simples.
O último passo necessário é codificar qual a taxa de diferença entre frames do vídeo iremos utilizar, fazendo através do evento NewFrame do controle videoSourcePlayer o seguinte:
private void videoSourcePlayer_NewFrame(object sender, ref Bitmap image)
{
lock (this)
{
if (detector != null)
{
float motionLevel = detector.ProcessFrame(image);
if (motionLevel > motionAlarmLevel)
flash = (int)(2 * (1000 / 200));
}
}
}
Você pode fazer o download do código-fonte completo da solução usando o link abaixo:
Abaixo coloquei um vídeo demonstrando a aplicação em ação. Repare que o algoritmo é capaz de detectar as mais sutis variações de luminosidade no ambiente.
Como vimos o AForge.NET implementa toda a base necessária para utilizarmos a tecnologia de detecção de movimentos de maneira rápida e simplificada.
Várias ideias me ocorrem quando vejo frameworks como esse, pois as possibilidades são muitas. Estou trabalhando em algumas um pouco malucas e experimentais, se sair alguma coisa interessante eu postarei aqui.
:)
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