用openCV实时视频信号检测球的颜色

Question

我试着从我的网络摄像头上检测到球的颜色。我尝试的颜色是红、绿、蓝和黄。我编写了下面的代码。但它显示，即使没有球，蓝球也是随机检测出来的。同时，当显示绿色或红色时，检测到的蓝色球会在中间弹出。请提出一些方法，使它更准确，以及如何包括黄色。

enter code here
import cv2 
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)

lower_green = np.array([45,140,50]) 
upper_green = np.array([75,255,255])

lower_red = np.array([160,140,50]) 
upper_red = np.array([180,255,255])

lower_blue = np.array([110,50,50])
upper_blue = np.array([130,255,255])



foundred = False

while(True):
    success,frame = cap.read()  
    hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    hsv = cv2.medianBlur(hsv,5)
    imgThreshHighred = cv2.inRange(hsv, lower_red, upper_red)
    imgThreshHighgreen = cv2.inRange(hsv, lower_green, upper_green)
    imgThreshHighblue = cv2.inRange(hsv, lower_blue, upper_blue)
    circlesred = cv2.HoughCircles(imgThreshHighred,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,20,param1=50,param2=30,minRadius=0,maxRadius=0)
    circlesblue = cv2.HoughCircles(imgThreshHighblue,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,20,param1=50,param2=30,minRadius=0,maxRadius=0)
    circlesgreen = cv2.HoughCircles(imgThreshHighgreen,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,20,param1=50,param2=30,minRadius=0,maxRadius=0)
    if circlesred is not None:
            print "found red"
#           print circlesred
    if circlesgreen is not None:
            print "found green"
#           print circlesgreen
    if circlesblue is not None:
            print "found blue"
#           print circlesblue
    else:
            print "no ball" 

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
cv2.destroyAllWindows()

Answer 1

你正在观察假阳性，正如火焰精英指出的那样，它们是由你图像中属于你目标的HSV范围的其他区域引起的。这与你目前的做法是正常的。基于颜色区域检测的检测几乎肯定会在自然图像中产生假阳性。要减少或消除假阳性，您有两种策略。

1.使用更具体的颜色模型。您可以使用更窄的HSV范围(如火炬精英建议的那样)，也可以使用OpenCV的高斯混合建模方法和EM类来训练每个球的高斯模型。这可以用于分段，并将替换调用inRange的3行代码。在这两种方法中，您必须小心您的训练图像与您的测试图像相匹配(特别是灯光与自动白平衡的颜色变化相似，如果是主动的，则表示在培训图像中)。

2.使用其他特性/信息。如果仍然存在假阳性，则需要使用颜色以外的属性来消除它们。例如，在视频中，球的半径是否近似恒定？如果是这样，您可以拒绝明显太小或太大的区域。这是非常有效的。背景不动吗？如果是这样的话，你可以尝试使用OpenCV的背景减法来消除假阳性。你一次只看到一个球吗？如果是这样的话，你可以拒绝所有可能的‘球’区域，例如，使用高斯颜色模型在每个区域的对数似然的平均值。

Answer 2

我想在你的图像帧的某个点上，一定有一些在蓝色范围内有色调值的小分量，这就是为什么你得到蓝色作为假阳性。以下是我的建议：

• 您可以分割图像中的球，然后检查球空间区域内的色调通道，但这可能不是有效的时间。
• 否则，您可以通过使用相应的色调过滤器(即： )来查找图像帧中所有三类像素(红色、绿色、蓝色)的数目。
  • 蓝色：(95，0，0) - (145,255,255)
  • 绿色：(36，0，0)，(70,255)
  • 红色：(165，0，0) - (180,255)和(0，0，0) - (15,255)

​

最大的三类像素将给你真正的颜色球。

我希望这能帮上忙。