이미지 비교와 차영상

import cv2 as cv
import numpy as np
from yeom import to_pil

before = cv.imread("before.png")
after = cv.imread("after.png")

if before.shape != after.shape or before.dtype != after.dtype:
    raise ValueError("두 이미지의 모양과 자료형이 다릅니다")

before.shape, before.dtype, after.shape, after.dtype

np.array_equal(before, after)

pixel_comparison = before == after
pixel_comparison.shape, pixel_comparison.dtype

pixel_comparison.all()

difference = cv.absdiff(before, after)
to_pil(difference)

reverse_difference = cv.absdiff(after, before)
np.array_equal(difference, reverse_difference)

gray_difference = cv.cvtColor(difference, cv.COLOR_BGR2GRAY)
to_pil(gray_difference)

gray_difference.min(), gray_difference.max()

difference_threshold = 30  # 작은 차이를 제외할 기준

_, change_mask = cv.threshold(
    gray_difference,
    difference_threshold,
    255,  # 선택된 픽셀을 흰색으로 표시
    cv.THRESH_BINARY,  # 문턱값보다 크면 255로 변환
)
to_pil(change_mask)

threshold_values = [10, 30, 60]  # 낮음, 중간, 높음 비교
change_masks = [
    cv.threshold(gray_difference, value, 255, cv.THRESH_BINARY)[1]
    for value in threshold_values
]

panels = []
for value, mask in zip(threshold_values, change_masks):
    panel = cv.cvtColor(mask, cv.COLOR_GRAY2BGR)
    cv.putText(
        panel,
        f"threshold={value}",
        (18, 35),  # 왼쪽 위 레이블 위치
        cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
        0.75,  # 레이블 크기
        (0, 0, 255),  # BGR 빨간색
        2,  # 레이블 선 두께
        cv.LINE_AA,  # 레이블 경계를 부드럽게 표시
    )
    panels.append(panel)

threshold_comparison = cv.hconcat(panels)
to_pil(threshold_comparison)

gray_after = cv.cvtColor(after, cv.COLOR_BGR2GRAY)
highlighted = cv.cvtColor(gray_after, cv.COLOR_GRAY2BGR)

highlighted[change_mask > 0] = after[change_mask > 0]
to_pil(highlighted)

changed_pixels = cv.countNonZero(change_mask)
total_pixels = change_mask.size
change_ratio = changed_pixels / total_pixels

changed_pixels  # 변화 픽셀 수

total_pixels  # 전체 픽셀 수

change_ratio * 100  # 변화 비율(%)

이전 프레임 ─┐
          ├─ absdiff → 문턱값 처리 → 움직임 마스크
현재 프레임 ─┘

camera_index = 0  # 기본 웹캠
camera = cv.VideoCapture(camera_index)

if not camera.isOpened():
    raise RuntimeError("웹캠을 열 수 없습니다")

ret, previous_frame = camera.read()
if not ret:
    camera.release()
    raise RuntimeError("웹캠 프레임을 읽지 못했습니다")

previous_gray = cv.cvtColor(previous_frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)

motion_threshold = 30  # 작은 프레임 차이를 제외할 기준
minimum_motion_ratio = 0.01  # 전체 픽셀의 1% 이상이면 움직임
text_position = (20, 40)  # 왼쪽 위 상태 레이블 위치
font_scale = 1  # 상태 레이블 크기
text_thickness = 2  # 상태 레이블 선 두께

try:
    while True:
        ret, frame = camera.read()
        if not ret:
            break

        gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)
        frame_difference = cv.absdiff(previous_gray, gray)

        _, motion_mask = cv.threshold(
            frame_difference,
            motion_threshold,
            255,  # 선택된 픽셀을 흰색으로 표시
            cv.THRESH_BINARY,  # 문턱값보다 크면 255로 변환
        )

        motion_ratio = cv.countNonZero(motion_mask) / motion_mask.size
        motion_detected = motion_ratio >= minimum_motion_ratio

        label = "Motion" if motion_detected else "Still"
        color = (0, 0, 255) if motion_detected else (0, 255, 0)

        cv.putText(
            frame,
            label,
            text_position,
            cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
            font_scale,
            color,
            text_thickness,
            cv.LINE_AA,  # 글자 경계를 부드럽게 표시
        )

        cv.imshow("frame", frame)
        cv.imshow("motion mask", motion_mask)

        previous_gray = gray

        key = cv.waitKey(1) & 0xFF  # 1ms 대기 후 하위 8비트 키 코드 확인
        if key == ord("q"):
            break
finally:
    camera.release()
    cv.destroyAllWindows()