通过OpenCV实现对指定颜色的物体追踪

 更新时间:2021年12月18日 08:59:01   作者:AI浩  
这篇文章主要介绍的是通过OpenCV实现对特定颜色的物体追踪,文中实验用的是绿萝的树叶。本文的示例代码讲解详细,对学习OPenCV有一定的帮助,感兴趣的小伙伴可以了解一下

本文实现对特定颜色的物体追踪,我实验用的是绿萝的树叶。

新建脚本ball_tracking.py,加入代码:

import argparse
from collections import deque
import cv2
import numpy as np

导入必要的包,然后定义一些函数

def grab_contours(cnts):
    # 如果 cv2.findContours 返回的轮廓元组的长度为“2”,那么我们使用的是 OpenCV v2.4、v4-beta 或 v4-official
    if len(cnts) == 2:
        cnts = cnts[0]
    # 如果轮廓元组的长度为“3”,那么我们使用的是 OpenCV v3、v4-pre 或 v4-alpha
    elif len(cnts) == 3:
        cnts = cnts[1]
    else:
        raise Exception(("Contours tuple must have length 2 or 3, "
            "otherwise OpenCV changed their cv2.findContours return "
            "signature yet again. Refer to OpenCV's documentation "
            "in that case"))
    return cnts
def resize(image, width=None, height=None, inter=cv2.INTER_AREA):
    dim = None
    (h, w) = image.shape[:2]
    # 如果高和宽为None则直接返回
    if width is None and height is None:
        return image
    # 检查宽是否是None
    if width is None:
        # 计算高度的比例并并按照比例计算宽度
        r = height / float(h)
        dim = (int(w * r), height)
    # 高为None
    else:
        # 计算宽度比例,并计算高度
        r = width / float(w)
        dim = (width, int(h * r))
    resized = cv2.resize(image, dim, interpolation=inter)
    # return the resized image
    return resized

grab_contours 对于opencv不同版本做了兼容处理。

resize等比例改变图片的大小。

 命令行参数
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-v", "--video", help="path to video")
ap.add_argument("-b", "--buffer", type=int, default=64, help="max buffer size")
args = vars(ap.parse_args())
# 绿色树叶的HSV色域空间范围
greenLower = (29, 86, 6)
greenUpper = (64, 255, 255)
pts = deque(maxlen=args["buffer"])
vs = cv2.VideoCapture(0)
fps = 30    #保存视频的FPS,可以适当调整
size=(600,450)
fourcc=cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
videowrite=cv2.VideoWriter('output.avi',fourcc,fps,size)

定义参数

–video :视频文件的路径或者摄像头的id

–buffer 是 deque 的最大大小,它维护我们正在跟踪的球的先前 (x, y) 坐标列表。 这个双端队列允许我们绘制球的“轨迹”,详细说明它过去的位置。 较小的队列将导致较短的尾部,而较大的队列将产生较长的尾部

定义hsv空间的上限和下限

启动摄像头0

最后是保存定义VideoWriter对象,实现对视频的写入功能

while True:
    ret_val, frame = vs.read()
    if ret_val is False:
        break
    frame = resize(frame, width=600)
    # 通过高斯滤波去除掉一些高频噪声,使得重要的数据更加突出
    blurred = cv2.GaussianBlur(frame, (11, 11), 0)
    # 将图片转为HSV
    hsv = cv2.cvtColor(blurred, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    # inRange的作用是根据阈值进行二值化:阈值内的像素设置为白色(255),阈值外的设置为黑色(0)
    mask = cv2.inRange(hsv, greenLower, greenUpper)
    # 腐蚀(erode)和膨胀(dilate)的作用:
    # 1. 消除噪声;
    # 2. 分割(isolate)独立的图像元素,以及连接(join)相邻的元素;
    # 3. 寻找图像中的明显的极大值区域或极小值区域
    mask = cv2.erode(mask, None, iterations=2)
    mask = cv2.dilate(mask, None, iterations=2)
   

开启一个循环,该循环将一直持续到 (1) 我们按下 q 键,表明我们要终止脚本或 (2) 我们的视频文件到达终点并用完帧。

读取一帧,返回两个参数,第一个参数是否成功,第二个参数是一帧图像。

如果失败则break。

对图像进行了一些预处理。首先,我们将框架的大小调整为 600 像素的宽度。缩小帧使我们能够更快地处理帧,从而提高 FPS(因为我们要处理的图像数据更少)。然后我们将模糊框架以减少高频噪声,并使我们能够专注于框架内的结构物体,例如球。最后,我们将帧转换为 HSV 颜色空间。

通过调用 cv2.inRange 处理帧中绿球的实际定位。首先为绿色提供下 HSV 颜色边界,然后是上 HSV 边界。 cv2.inRange 的输出是一个二进制掩码,

 # 寻找轮廓,不同opencv的版本cv2.findContours返回格式有区别,所以调用了一下imutils.grab_contours做了一些兼容性处理
    cnts = cv2.findContours(mask.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    cnts = grab_contours(cnts)
    center = None
    # only proceed if at least one contour was found
    if len(cnts) > 0:
        # find the largest contour in the mask, then use it to compute the minimum enclosing circle
        # and centroid
        c = max(cnts, key=cv2.contourArea)
        ((x, y), radius) = cv2.minEnclosingCircle(c)
        M = cv2.moments(c)
        # 对于01二值化的图像,m00即为轮廓的面积, 一下公式用于计算中心距
        center = (int(M["m10"] / M["m00"]), int(M["m01"] / M["m00"]))
        # only proceed if the radius meets a minimum size
        if radius > 10:
            # draw the circle and centroid on the frame, then update the list of tracked points
            cv2.circle(frame, (int(x), int(y)), int(radius), (0, 255, 255), 2)
            cv2.circle(frame, center, 5, (0, 0, 255), -1)

        pts.appendleft(center)

    for i in range(1, len(pts)):
        # if either of the tracked points are None, ignore them
        if pts[i - 1] is None or pts[i] is None:
            continue

        # compute the thickness of the line and draw the connecting line
        thickness = int(np.sqrt(args["buffer"] / float(i + 1)) * 2.5)
        cv2.line(frame, pts[i - 1], pts[i], (0, 0, 255), thickness)

    cv2.imshow("Frame", frame)
    videowrite.write(frame)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF

    if key == ord("q"):
        break
videowrite.release()
vs.release()
cv2.destroyAllWindows()

计算图像中对象的轮廓。在接下来的行中,将球的中心 (x, y) 坐标初始化为 None。

检查以确保在掩码中至少找到一个轮廓。假设至少找到一个轮廓,找到 cnts 列表中最大的轮廓,计算 blob 的最小包围圆,然后计算中心 (x, y) 坐标(即“质心”)。

快速检查以确保最小包围圆的半径足够大。如果半径通过测试,我们然后画两个圆圈:一个围绕球本身,另一个表示球的质心。

然后,将质心附加到 pts 列表中。

循环遍历每个 pts。如果当前点或前一个点为 None(表示在该给定帧中没有成功检测到球),那么我们忽略当前索引继续循环遍历 pts。

如果两个点都有效,我们计算轨迹的厚度,然后将其绘制在框架上。

到此这篇关于通过OpenCV实现对指定颜色的物体追踪的文章就介绍到这了,更多相关OpenCV对指定颜色的物体追踪内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • 用python将pdf转化为有声读物

    用python将pdf转化为有声读物

    大家好,本篇文章主要讲的用python将pdf转化为有声读物,感兴趣的同学赶快来看一看吧,对你有帮助的话记得收藏一下
    2022-02-02
  • Python划分数组为连续数字集合的练习

    Python划分数组为连续数字集合的练习

    这篇文章主要给大家分享的是Python划分数组为连续数字集合的练习,下面文章首先对问题进行详细描述,在根据问题提出解决方案,内容详细,需要的朋友可以参考一下,希望对你有所帮助
    2021-11-11
  • Python三方库安装路径及路径变更方式

    Python三方库安装路径及路径变更方式

    这篇文章详细介绍了在Python环境中安装和管理第三方库的多种方法,包括直接使用pip安装、从官方网站下载whl文件、使用压缩包安装等,还提到了如何指定国内镜像源以加速安装过程,以及如何修改和查看安装路径,此外,文章还涵盖了如何导出和导入库文件
    2025-01-01
  • 详解如何设置Python环境变量?

    详解如何设置Python环境变量?

    这篇文章主要介绍了如何设置Python环境变量?,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2019-05-05
  • Python2实现的图片文本识别功能详解

    Python2实现的图片文本识别功能详解

    这篇文章主要介绍了Python2实现的图片文本识别功能,结合实例形式分析了Python pytesser库的安装及使用pytesser库识别图片文字相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
    2018-07-07
  • 基于Python闭包及其作用域详解

    基于Python闭包及其作用域详解

    下面小编就为大家带来一篇基于Python闭包及其作用域详解。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-08-08
  • Ubuntu安装Python3.8的两种方法详解

    Ubuntu安装Python3.8的两种方法详解

    这篇文章主要给大家介绍了关于Ubuntu安装Python3.8的两种方法,在Ubuntu上安装Python非常简单,文中介绍了两种方法,每种方法都给出了详细实例,需要的朋友可以参考下
    2023-09-09
  • python使用百度或高德地图获取地理位置并转换

    python使用百度或高德地图获取地理位置并转换

    用python处理地理位置是非常常见的需求,下面这篇文章主要给大家介绍了关于python使用百度或高德地图获取地理位置并转换的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-07-07
  • python读取eml文件并用正则表达式匹配邮箱的代码

    python读取eml文件并用正则表达式匹配邮箱的代码

    今天接到一个需求有一个同事离职了,但是留下了非常多的邮件,我需要将他的邮件进行分类,只要邮件中以@xxx.com结尾的存放在文件夹中,否则放在另一个文件夹中,这篇文章主要介绍了python读取eml文件并用正则匹配邮箱,需要的朋友可以参考下
    2022-11-11
  • Python button选取本地图片并显示的实例

    Python button选取本地图片并显示的实例

    今天小编就为大家分享一篇Python button选取本地图片并显示的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2019-06-06

最新评论