step1. 调用摄像头
我们需要先在浏览器上访问和调用摄像头,用来监控屋子里的一举一动。不同浏览器中调用摄像头的 API 都略有出入,在这里我们以 chrome 做示例:
<video width="640" height="480" autoplay></video> <script> var video = document.querySelector('video'); navigator.webkitGetUserMedia({ video: true }, success, error); function success(stream) { video.src = window.webkitURL.createObjectURL(stream); video.play(); } function error(err) { alert('video error: ' + err) } </script>运行页面后,浏览器出于安全性考虑,会询问是否允许当前页面访问你的摄像头设备,点击“允许”后便能直接在 <video> 上看到摄像头捕获到的画面了:
step2. 捕获 video 帧画面
光是开着摄像头监视房间可没有任何意义,浏览器不会帮你对监控画面进行分析。所以这里我们得手动用脚本捕获 video 上的帧画面,用于在后续进行数据分析。
从这里开始咱们就要借助 canvas 力量了。在 Canvas入门(五)一文我们介绍过ctx.drawImage()方法,通过它可以捕获 video 帧画面并渲染到画布上。
我们需要创建一个画布,然后这么写:
<video width="640" height="480" autoplay></video> <canvas width="640" height="480"></canvas> <script> var video = document.querySelector('video'); var canvas = document.querySelector('canvas'); // video捕获摄像头画面 navigator.webkitGetUserMedia({ video: true }, success, error); function success(stream) { video.src = window.webkitURL.createObjectURL(stream); video.play(); } function error(err) { alert('video error: ' + err) } //canvas var context = canvas.getContext('2d'); setTimeout(function(){ //把当前视频帧内容渲染到画布上 context.drawImage(video, 0, 0, 640, 480); }, 5000); </script>如上代码所示,5秒后把视频帧内容渲染到画布上(下方右图):
step3. 对捕获的两个帧画面执行差异混合
在上面我们提到过,要有效地识别某个场景,需要对视频画面进行数据分析。
那么要怎么识别咱们的房子是否有人突然闯入了呢?答案很简单 —— 定时地捕获 video 画面,然后对比前后两帧内容是否存在较大变化。
我们先简单地写一个定时捕获的方法,并将捕获到的帧数据存起来:
//canvas var context = canvas.getContext('2d'); var preFrame, //前一帧 curFrame; //当前帧 //捕获并保存帧内容 function captureAndSaveFrame(){ console.log(context); preFrame = curFrame; context.drawImage(video, 0, 0, 640, 480); curFrame = canvas.toDataURL; //转为base64并保存 } //定时捕获 function timer(delta){ setTimeout(function(){ captureAndSaveFrame(); timer(delta) }, delta || 500); } timer();如上代码所示,画布会每隔500毫秒捕获并渲染一次 video 的帧内容(夭寿哇,做完这个动作不小心把饼干洒了一地。。。\("▔□▔)/):
留意这里我们使用了canvas.toDataURL方法来保存帧画面。
接着就是数据分析处理了,我们可以通过对比前后捕获的帧画面来判断摄像头是否监控到变化,那么怎么做呢?
熟悉设计的同学肯定常常使用一个图层功能 —— 混合模式:
当有两个图层时,对顶层图层设置“差值/Difference”的混合模式,可以一目了然地看到两个图层的差异:
“图A”是我去年在公司楼下拍的照片,然后我把它稍微调亮了一点点,并在上面画了一个 X 和 O 得到“图B”。接着我把它们以“差值”模式混合在一起,得到了最右的这张图。
“差值”模式原理:要混合图层双方的RGB值中每个值分别进行比较,用高值减去低值作为合成后的颜色,通常用白色图层合成一图像时,可以得到负片效果的反相图像。用黑色的话不发生任何变化(黑色亮度最低,下层颜色减去最小颜色值0,结果和原来一样),而用白色会得到反相效果(下层颜色被减去,得到补值),其它颜色则基于它们的亮度水平
在CSS3中,已经有 blend-mode 特性来支持这个有趣的混合模式,不过我们发现,在主流浏览器上,canvas 的globalCompositeOperation接口也已经良好支持了图像混合模式:
于是我们再建多一个画布来展示前后两帧差异:
<video width="640" height="480" autoplay></video> <canvas width="640" height="480"></canvas> <canvas width="640" height="480"></canvas> <script> var video = document.querySelector('video'); var canvas = document.querySelectorAll('canvas')[0]; var canvasForDiff = document.querySelectorAll('canvas')[1]; // video捕获摄像头画面 navigator.webkitGetUserMedia({ video: true }, success, error); function success(stream) { video.src = window.URL.createObjectURL(stream); video.play(); } function error(err) { alert('video error: ' + err) } //canvas var context = canvas.getContext('2d'), diffCtx = canvasForDiff.getContext('2d'); //将第二个画布混合模式设为“差异” diffCtx.globalCompositeOperation = 'difference'; var preFrame, //前一帧 curFrame; //当前帧 //捕获并保存帧内容 function captureAndSaveFrame(){ preFrame = curFrame; context.drawImage(video, 0, 0, 640, 480); curFrame = canvas.toDataURL(); //转为base64并保存 } //绘制base64图像到画布上 function drawImg(src, ctx){ ctx = ctx || diffCtx; var img = new Image(); img.src = src; ctx.drawImage(img, 0, 0, 640, 480); } //渲染前后两帧差异 function renderDiff(){ if(!preFrame || !curFrame) return; diffCtx.clearRect(0, 0, 640, 480); drawImg(preFrame); drawImg(curFrame); } //定时捕获 function timer(delta){ setTimeout(function(){ captureAndSaveFrame(); renderDiff(); timer(delta) }, delta || 500); } timer(); </script>效果如下(夭寿啊,做完这个动作我又把雪碧洒在键盘上了。。。(#--)/ ):
