opencv-python教程学习系列10-颜色空间转换

前言

opencv-python教程学习系列记录学习python-opencv过程的点滴，本文主要介绍颜色空间转换，坚持学习，共同进步。

系列教程参照OpenCV-Python中文教程；

系统环境

系统：win7_x64;

python版本：python3.5.2；

opencv版本：opencv3.3.1；

内容安排

1.知识点介绍；

2.测试代码；

具体内容

1.知识点介绍；

使用的库有cv2/numpy，涉及函数有cv2.cvtColor(),cv2.inRange();

1.1 转换颜色空间；

1)opencv有很多种颜色空间转换方法，常用的一般是BGR转灰度/HSV；

函数表示为cv2.cvtColor(input_image, ﬂag)，其中ﬂag就是转换类型,比如cv2.COLOR_BGR2GRAY、cv2.COLOR_BGR2HSV等。

2)在OpenCV的HSV格式中，H（色彩/色度）的取值范围是 [0，179]，S（饱和度）的取值范围 [0，255]，V（亮度）的取值范围 [0，255]。

但是不同的软件使用的值可能不同，所以当拿OpenCV的HSV值与其他软件的HSV值对比时，一定要记得归一化。

1	`hsv` `=` `cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2HSV)`

3)如何查看flag表示的格式转换类型；

#查看所有格式转换
import cv2 
flags = [i for i in dir(cv2) if i.startswith("COLOR_") ]
print (len(flags))#list的长度;
print (flags)

1.2 物体跟踪；

可以利用格式转换提取物体的颜色信息，HSV要比BGR更好地表示某种特定颜色；

提取某种颜色的步骤：step1，从视频中获取图像帧；step2，将图像转换到HSV空间；

step3，设置HSV中某种颜色的范围；step4，获取图像中的某种颜色，从而进行其他处理；

#设定蓝色的阀值
lower_blue = np.array([110,50,50])
upper_blue = np.array([130,255,255])
#根据阀值构建掩模
mask = cv2.inRange(hsv,lower_blue,upper_blue)
#对原图和掩模进行位运算
res = cv2.bitwise_and(frame,frame,mask=mask)

1.3 如何找到物体的HSV值；

2.测试代码；

2.1 物体跟踪；

import cv2
import numpy as np
 
cap = cv2.VideoCapture(0)
 
while(1):
    #获取每一帧
    ret,frame = cap.read()
    #转换到HSV
    hsv = cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2HSV)
    #设定蓝色的阀值
    lower_blue = np.array([110,50,50])
    upper_blue = np.array([130,255,255])
    #根据阀值构建掩模
    mask = cv2.inRange(hsv,lower_blue,upper_blue)
    #对原图和掩模进行位运算
    res = cv2.bitwise_and(frame,frame,mask=mask)
    #显示图像
    cv2.imshow('frame',frame)
    cv2.imshow('mask',mask)
    cv2.imshow('res',res)
    k = cv2.waitKey(5)&0xFF
    if k == 27:
        break
#关闭窗口
cv2.destroyAllWindows()

2.2 如何找到物体的HSV值；

#查看所有格式转换
import cv2 
flags = [i for i in dir(cv2) if i.startswith("COLOR_") ]
print (len(flags))#list的长度;
#print (flags)
 
#
import numpy as np
#green=np.uint8([0,255,0])
#hsv_green=cv2.cvtColor(green,cv2.COLOR_BGR2HSV)
#out:
#error: /builddir/build/BUILD/opencv-2.4.6.1/ modules/imgproc/src/color.cpp:3541: 
#error: (-215) (scn == 3 || scn == 4) && (depth == CV_8U || depth == CV_32F) in function cvtColor
 
#scn (the number of channels of the source),
#i.e. self.img.channels(), is neither 3 nor 4. 
# #depth (of the source), 
#i.e. self.img.depth(), is neither CV_8U nor CV_32F.
# 所以不能用 [0,255,0] 而用 [[[0,255,0]]] 
# 的三层括号应分别对应于 cvArray cvMat IplImage
#以上内容没明白？？？
green=np.uint8([[[0,255,0]]])
hsv_green=cv2.cvtColor(green,cv2.COLOR_BGR2HSV) 
print (hsv_green )
#out: [[[60 255 255]]]