现在我们来学习颜色过滤,学习颜色过滤之前,先了解一下HSV的概念。HSV和RGB一样是用来表示颜色的,我这里不多解释,放一张从维基百科找来的图片。

Android opencv 通过色值识别图像 opencv颜色识别原理_机器视觉

为什么颜色过滤用HSV而不用RGB呢?因为颜色过滤一般是过滤一种颜色,比如要过滤红色,肯定是大红、桃红、深红等一起过滤,而这些红色很难从RGB三通道中找到一个简单有效的规律,来实现颜色的过滤。而HSV则建立了像下面一样的立体,相似的颜色在一起,这样就可以定义两组HSV,来在立体中定义了一个小立体,通过判断颜色是否在立方体中来判断是否要过滤。

Android opencv 通过色值识别图像 opencv颜色识别原理_机器视觉_02

好,接下来我们看一下如何实现颜色过滤:

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('HSV.jpg')
hsv = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2HSV)

lower_red1 = np.array([160,50,0])
upper_red1 = np.array([179,255,255])
lower_red2 = np.array([0,50,0])
upper_red2 = np.array([10,255,255])
mask1 = cv2.inRange(hsv, lower_red1, upper_red1)
mask2 = cv2.inRange(hsv, lower_red2, upper_red2)
mask = mask1 + mask2
res = cv2.bitwise_and(img,img, mask = mask)
cv2.imshow('img',img)
cv2.imshow('mask',mask)
cv2.imshow('res',res)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

这里面用到了从百度里找的一张很辣的图:

Android opencv 通过色值识别图像 opencv颜色识别原理_机器视觉_03

处理之后得到下面两张图:

Android opencv 通过色值识别图像 opencv颜色识别原理_python_04

可以看到,程序把原图的红色部分过滤了出来,下面来介绍一下今天用到的函数:

mask = cv2.inRange(hsv, lower_red, upper_red)

cv2.inRange()三个参数,第一个参数要处理的图片

后面两个参数是文章开头提到的两组HSV,

如果三个数在这两组数据之间,那么就设置为255,否则为0,就是右边那张黑白图了。

接下来再用就是用上节说的bitwise_and()函数覆盖了。

那么为什么要用这两组HSV呢?

红色的H在HSV图中是0度,所以我们设置为-20度到+20度,这个可以自行尝试。

从原图可以看到,我们要过滤的红色还是很“红”的,所以饱和度上限可以比较高一些。

因为光线原因,辣椒难免会有发暗的面,而图中很有看到其他暗红色,所以我这里直接设置0~255

那我为什么H要写成两组加起来呢?因为这里0~360度对应的是0~180,亮度饱和度的0~1对应的是0~255。再具体的原因可以点击这里 解决方法就是写两个lower-upper,一个170~179,一个0~10,然后经过inRange()之后再用之前学得add加起来就好。