【计算机视觉】CV实战项目- COVID 社交距离检测（covid-social-distancing-detection）

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COVID 社交距离检测（covid-social-distancing-detection）

- - - 一、项目概述
    - 二、项目架构
    - 三、环境搭建
    - 四、运行项目
    - 五、输出结果
    - 六、常见问题及解决方法
    - - 报错1. cv2.error: OpenCV(4.11.0) :-1: error: (-5:Bad argument) in function 'circle'
        报错2 cv2.circle(bird_view_img, (pair[0][0],pair[0][1]), BIG_CIRCLE, COLOR_RED, 2)
        问题 3：缺少 `requirements.txt` 文件
        问题 4：TensorFlow 模型下载失败
        问题 5：校准过程中点选择错误
        问题 6：运行时出现 `ModuleNotFoundError`
    - 七、实战效果
    - 八、改进建议

一、项目概述

covid-social-distancing-detection 是一个基于深度学习的实时社交距离检测系统，旨在通过视频流检测人员之间的距离，以帮助减少 COVID-19 的传播。该项目使用 OpenCV 和 TensorFlow 实现，能够实时检测视频中人员的位置，并通过鸟瞰图（bird’s-eye view）计算人员之间的距离，从而判断是否存在社交距离违规。

二、项目架构

对象检测：使用预训练的深度学习模型（如 YOLOv3 或 Faster R-CNN）检测视频帧中的人物。
透视变换：将视频帧转换为鸟瞰图，以便在 2D 平面上测量距离。
距离计算：计算人员之间的距离，并标记违反社交距离规则的人员对。
实时监控：对实时视频流进行处理，输出带有标记的视频帧。

三、环境搭建

安装 Python 库：
- 安装 OpenCV、TensorFlow 和其他依赖项：
```
pip install -r requirements.txt
```

下载预训练模型：

从 TensorFlow 模型库下载 Faster R-CNN Inception V2 COCO 模型：

wget http://download.tensorflow.org/models/object_detection/faster_rcnn_inception_v2_coco_2018_01_28.tar.gz
tar -xvzf faster_rcnn_inception_v2_coco_2018_01_28.tar.gz

将解压后的模型文件放在 models/ 目录下。

四、运行项目

校准：
- 运行校准脚本以确定视频帧的透视变换矩阵：
```
python calibrate_with_mouse.py
```
- 输入视频文件名和帧大小（默认为 PETS2009.avi 和 800 像素）。
- 按照提示在视频帧中选择四个点（右上、右下、左下、左上）。
启动社交距离检测：
- 运行检测脚本：
```
python social_distanciation_video_detection.py
```
- 输入 TensorFlow 模型名称（默认为 faster_rcnn_inception_v2_coco_2018_01_28）、视频文件名（默认为 PETS2009.avi）和人员之间的最小距离（以像素为单位）。

五、输出结果

处理后的视频帧将存储在 outputs/ 目录中。
视频输出包括正常帧和鸟瞰图，违规的人员对将用红色框和红线标记。

六、常见问题及解决方法

报错1. cv2.error: OpenCV(4.11.0) 👎 error: (-5:Bad argument) in function ‘circle’

Traceback (most recent call last):File "X:\000Project\CVprojects\CVprojects\covid-social-distancing-detection\src\social_distanciation_video_detection.py", line 204, in <module>cv2.circle(bird_view_img, (x, y), BIG_CIRCLE, COLOR_GREEN, 2)
cv2.error: OpenCV(4.11.0) :-1: error: (-5:Bad argument) in function 'circle'
> Overload resolution failed:
>  - Can't parse 'center'. Sequence item with index 0 has a wrong type
>  - Can't parse 'center'. Sequence item with index 0 has a wrong type

解决方法

# 确保 x 和 y 是整数
x = int(x)
y = int(y)
# 确保 bird_view_img 是有效的图像对象
if bird_view_img is not None:# 确保 BIG_CIRCLE 和 COLOR_GREEN 是有效的值BIG_CIRCLE = 20COLOR_GREEN = (0, 255, 0)cv2.circle(bird_view_img, (x, y), BIG_CIRCLE, COLOR_GREEN, 2)
else:print("Error: bird_view_img is not initialized properly.")

报错2 cv2.circle(bird_view_img, (pair[0][0],pair[0][1]), BIG_CIRCLE, COLOR_RED, 2)

raceback (most recent call last):File "X:\000Project\CVprojects\CVprojects\covid-social-distancing-detection\src\social_distanciation_video_detection.py", line 226, in <module>change_color_on_topview(pair)File "X:\000Project\CVprojects\CVprojects\covid-social-distancing-detection\src\social_distanciation_video_detection.py", line 77, in change_color_on_topviewcv2.circle(bird_view_img, (pair[0][0],pair[0][1]), BIG_CIRCLE, COLOR_RED, 2)
cv2.error: OpenCV(4.11.0) :-1: error: (-5:Bad argument) in function 'circle'
> Overload resolution failed:
>  - Can't parse 'center'. Sequence item with index 0 has a wrong type
>  - Can't parse 'center'. Sequence item with index 0 has a wrong type

解决方法

def change_color_on_topview(pair):global bird_view_img, BIG_CIRCLE, SMALL_CIRCLE, COLOR_RED# 确保 x 和 y 是整数x1 = int(pair[0][0])y1 = int(pair[0][1])x2 = int(pair[1][0])y2 = int(pair[1][1])# 确保坐标值在有效范围内x1 = max(0, min(width - 1, x1))y1 = max(0, min(height - 1, y1))x2 = max(0, min(width - 1, x2))y2 = max(0, min(height - 1, y2))# 确保 bird_view_img 是有效的图像对象if bird_view_img is None:print("Error: bird_view_img is not initialized properly.")return# 确保 BIG_CIRCLE 和 SMALL_CIRCLE 是有效的值BIG_CIRCLE = 20SMALL_CIRCLE = 5COLOR_RED = (0, 0, 255)# 绘制四个圆cv2.circle(bird_view_img, (x1, y1), BIG_CIRCLE, COLOR_RED, 2)cv2.circle(bird_view_img, (x1, y1), SMALL_CIRCLE, COLOR_RED, -1)cv2.circle(bird_view_img, (x2, y2), BIG_CIRCLE, COLOR_RED, 2)cv2.circle(bird_view_img, (x2, y2), SMALL_CIRCLE, COLOR_RED, -1)