OpenCV通过HSV颜色空间过滤图片及目标检测颜色空间范围确定

本文探讨了在目标检测中,如何利用OpenCV和HSV颜色空间来筛选目标。通过分析目标在HSV颜色空间的分布,并设定颜色阈值,可以更精确地定位目标。

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在目标检测中,我们可以通过卷积网络进行目标检测,但实际上,卷积网络并不能完全正确。所以,我们可以通过其它方式进行筛选,比如颜色空间


参考:

Image Segmentation Using Color Spaces in OpenCV + Python




目标的颜色空间范围确定


  • 通过matplotlib三维化所识别的目标颜色空间在HSV上的分布。然后设置lower_red以及upper_red设置颜色的阈值范围
# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import colors
frame = cv2.imread("/home/rui/fire/demo.jpg")
# BGR空间转换到HSV颜色空间
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
# 分割通道
h, s, v 
### 使用HSV颜色空间OpenCV中检测红色 为了在OpenCV中通过HSV颜色空间来检测红色,首先要理解为什么选择HSV而非其他颜色空间。H代表色调几乎能单独确定一种颜色,在结合S(饱和度)和V(明度)之后能够更加精确地定义色彩[^3]。 对于红色的检测来说,由于其位于色谱两端(0° 和 180°),因此需要设定两个范围来进行掩模操作并最终合并结果。以下是具体实现方式: #### 转换图像至HSV颜色空间 ```python import cv2 as cv import numpy as np # 加载原始图片 frame = cv.imread('image.jpg') # 将BGR格式转为HSV格式 hsv = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2HSV) ``` #### 定义红色边界值 考虑到HSV中的角度表示法以及计算机视觉应用的实际需求,这里给出适用于大多数情况下的红色上下限设置: ```python # 设定较低部分红色区间 lower_red_1 = np.array([0, 70, 50]) upper_red_1 = np.array([10, 255, 255]) # 设定较高部分红色区间 lower_red_2 = np.array([170, 70, 50]) upper_red_2 = np.array([180, 255, 255]) ``` #### 创建掩膜并与原图相交获取目标区域 利用上述定义好的界限创建对应的颜色过滤器,并将其应用于输入帧上得到仅保留指定范围内像素的新图像。 ```python mask1 = cv.inRange(hsv, lower_red_1, upper_red_1) mask2 = cv.inRange(hsv, lower_red_2, upper_red_2) # 合并两个掩码 mask = mask1 | mask2 result = cv.bitwise_and(frame, frame, mask=mask) ``` 这样就完成了基于HSV模型下对红色物体的有效识别过程[^1]。
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