一、RGB与HSV颜色系统
数字图像处理中常用的采用模型是RGB(红,绿,蓝)模型和HSV(色调,饱和度,亮度),RGB广泛应用于彩色监视器和彩色视频摄像头,我们平时的图片一般都是RGB模型。而HSV模型更符合人描述和解释颜色的方式,HSV的彩色描述对人来说是自然且非常直观的,CAMshift是基于HSV颜色系统的。
HSV模型中颜色的参数分别是:色调(H:hue),饱和度(S:saturation),亮度(V:value)。由A. R. Smith在1978年创建的一种颜色空间, 也称六角锥体模型(Hexcone Model)。
- 色调(H:hue):用角度度量,取值范围为0°~360°,从红色开始按逆时针方向计算,红色为0°,绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是:黄色为60°,青色为180°,品红为300°;
- 饱和度(S:saturation):取值范围为0.0~1.0,值越大,颜色越饱和。
- 亮度(V:value):取值范围为0(黑色)~255(白色)
OpenCV下有个函数可以直接将RGB模型转换为HSV模型,OpenCV中H∈ [0, 180), S ∈ [0, 255], V ∈ [0, 255]。我们知道H分量基本能表示一个物体的颜色,但是S和V的取值也要在一定范围内,因为S代表的是H所表示的那个颜色和白色的混合程度,也就说S越小,颜色越发白,也就是越浅;V代表的是H所表示的那个颜色和黑色的混合程度,也就说V越小,颜色越发黑。
经过实验,一些基本的颜色H的取值可以如下设置:
Green 38-75,Blue 75-130,Red 160-179
OpenCV 的文档中是这样解释的:原本输出的 HSV 的取值范围分别是 0-360, 0-1, 0-1;但是为了匹配目标数据类型 OpenCV 将每个通道的取值范围都做了修改,于是就变成了 0-180, 0-255, 0-255,并且同时解释道:为了适应 8bit 0-255 的取值范围,将 hue 通道 0-360 的取值范围做了减半处理,这就是为什么 OpenCV 中 H通道的取值范围是0-180。
二、图像的前置操作
- 读取视频
//打开视频
Vid