Система определения траектории движения | Королевские кабаны | Кванториум
Система определения
траектории движения
Компьютерное зрение для трекинга объектов в реальном времени
📌 О проекте
Система компьютерного зрения для определения траектории движения объекта в реальном времени на базе современных алгоритмов обработки видеопотока.
Выделение объекта по цвету, определение координат и построение траектории
Автосохранение детализированных изображений для глубокого анализа
Формат .exe без необходимости установки Python или библиотек
⚙️ Принцип работы
(Видеопоток)
(Warp)
(Выделение цвета)
и центра объекта
траектории на холсте
изображения и логов
Алгоритм реализован с использованием OpenCV. Основной цикл обрабатывает кадры, применяет цветовые маски и вычисляет геометрические центры (центроиды) для формирования вектора движения.
🎯 Цель и задачи проекта
Цель
Создать переносимую программу, которая в автоматическом режиме находит рабочую камеру, детектирует красный маркер, строит и сохраняет траекторию его движения в виде изображения для дальнейшего анализа.
Задачи
- Реализовать стабильное обнаружение маркера в HSV-пространстве
- Привести изображение к единой перспективе (warp) для корректной метрики
- Собирать и визуализировать траекторию на отдельном холсте
- Обеспечить сохранение снимков и логов в локальную папку
- Упаковать проект в переносимый исполняемый файл (.exe)
📈 Актуальность проекта
Не требует специализированного дорогостоящего оборудования
Наглядная демонстрация физических и математических принципов
Эффективная альтернатива промышленным трекерным системам
Работает на базе обычной камеры, высокая гибкость развертывания
🌍 Применение системы
Анализ движения в общественных местах (ТЦ, метро), выявление загруженных зон
Отслеживание траекторий бактерий и клеток под микроскопом
Отслеживание траектории мяча или техники спортсмена
Мониторинг движения деталей на конвейерах, выявление отклонений
📊 Сравнение с конкурентами
| Система | Стоимость | Точность | В реальном времени | Простота |
|---|---|---|---|---|
| OptiTrack / Vicon | $$$$$ | ★★★★★ | ✅ | ⚠️ |
| Basler / Cognex Vision | $$$ | ★★★★☆ | ✅ | ⚠️ |
| Kinovea / Tracker | $$ | ★★★☆☆ | ⚠️ | ✅ |
| Мой проект | $ | ★★★★☆ | ✅ | ✅ |
$ - низкая стоимость | ☆ - уровень точности | ⚠️ - требует настройки
🖥️ Технические требования
Полная совместимость с актуальными версиями
Веб-камера или виртуальная камера (DroidCam)
Формат .exe, запуск без установки Python
Требуется отсутствие сторонних процессов, занимающих камеру
🚀 Дальнейшее развитие
Сохранение координат траектории в CSV / JSON
Калибровка камеры и программная стабилизация
Одновременное отслеживание нескольких маркеров
Распознавание цвета маркера и настройка HSV-порогов
📸 Результаты работы системы
Дополнительные возможности: полная поддержка DroidCam и виртуальных камер, интеллектуальный алгоритм автоматического поиска активного индекса видеокамеры. Результаты автоматически сохраняются в формате PNG: trajectory_<timestamp>.png
🏆 Достижения
Региональный фестиваль технологических проектов
Номинация: Инженерная разработка
Конкурс цифровых и технологических проектов
ГБУ ДО «ЦМИНК «КВАНТОРИУМ»
Команда: «КОРОЛЕВСКИЕ КАБАНЫ» | Автор: Никита Седов | Наставник: Адиатуллин Руслан Халитович
Подтверждённый результат: Диплом III степени // ТЕХНОФЕСТ-2026
