Python OpenCV4趣味應用系列(四)---顏色物體實時檢測

今天，我們來實現一個視頻實時檢測顏色物體的小實例，視頻中主要有三個顏色物體，我們只檢測紅色和綠色的球狀物體，如下圖所示：

第一步需要打開視頻(或者攝像頭）：

cap = cv2.VideoCapture('1.mp4')  # 打開視頻文件
# cap = cv2.VideoCapture(0)      # 打開USB攝像頭

然后需要循環取幀，進行顏色物體檢測。檢測顏色物體使用的是HSV閾值來篩選顏色，所以HSV閾值的設定是關鍵，下面是常用顏色的HSV表：

但是針對具體圖片還需要自己寫個小工具取提取圖片上的目標的HSV值，然后手動設定閾值，比如在上面圖片中我們使用的紅色和綠色的HSV閾值分別如下：

lower_green = np.array([35, 110, 106])  # 綠色范圍低閾值
upper_green = np.array([77, 255, 255])  # 綠色范圍高閾值

lower_red = np.array([0, 127, 128])  # 紅色范圍低閾值
upper_red = np.array([10, 255, 255])  # 紅色范圍高閾值

接下來就是濾波處理，輪廓提取以及最終結果的標示了，用矩形框標注檢測的物體，同時用putText函數標注顏色，完整代碼和最終效果如下：
完整代碼：

# -*- coding: cp936 -*-
import numpy as np

import cv2

font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX

lower_green = np.array([35, 110, 106])  # 綠色范圍低閾值
upper_green = np.array([77, 255, 255])  # 綠色范圍高閾值

lower_red = np.array([0, 127, 128])  # 紅色范圍低閾值
upper_red = np.array([10, 255, 255])  # 紅色范圍高閾值

cap = cv2.VideoCapture('1.mp4')  # 打開視頻文件
# cap = cv2.VideoCapture(0)#打開USB攝像頭


if (cap.isOpened()):  # 視頻打開成功
    flag = 1
else:
    flag = 0

num = 0
if (flag):
    while (True):
        ret, frame = cap.read()  # 讀取一幀
        # if(frame is None):
        if ret == False:  # 讀取幀失敗
            break
        hsv_img = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
        mask_green = cv2.inRange(hsv_img, lower_green, upper_green)  # 根據顏色范圍刪選
        mask_red = cv2.inRange(hsv_img, lower_red, upper_red)  # 根據顏色范圍刪選
        mask_green = cv2.medianBlur(mask_green, 7)  # 中值濾波
        mask_red = cv2.medianBlur(mask_red, 7)  # 中值濾波
        mask = cv2.bitwise_or(mask_green, mask_red)
        cv2.imshow('mask_green', mask_green)
        cv2.imshow('mask_red', mask_red)
        cv2.imshow('mask', mask)
        mask_green, contours, hierarchy = cv2.findContours(mask_green, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
        mask_red, contours2, hierarchy2 = cv2.findContours(mask_red, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)

        for cnt in contours:
            (x, y, w, h) = cv2.boundingRect(cnt)
            cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 255), 2)
            cv2.putText(frame, "green", (x, y - 5), font, 0.7, (0, 255, 0), 2)

        for cnt2 in contours2:
            (x2, y2, w2, h2) = cv2.boundingRect(cnt2)
            cv2.rectangle(frame, (x2, y2), (x2 + w2, y2 + h2), (0, 255, 255), 2)
            cv2.putText(frame, "red", (x2, y2 - 5), font, 0.7, (0, 0, 255), 2)
        num = num + 1
        cv2.imshow("result", frame)
        cv2.imwrite("imgs/%d.jpg"%num, frame)

        if cv2.waitKey(20) & 0xFF == 27:  # 按下Esc鍵退出
            break

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()

最終效果動畫：

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