OpenCV系列（六）HSV顏色提取
HSV是一種在人們生活中甚至更常用的顏色系統(tǒng)，在電視遙控器上、在畫畫的調(diào)色板中、在你用愛某藝視頻調(diào)整亮度時都很常見，因為它更符合人們描述顏色的方式——是什么顏色、顏色有多深、顏色有多亮。
H—Hue即色相，就是我們平時所說的紅、綠，如果你分的更細的話可能還會有洋紅、草綠等等；在HSV模型中，用度數(shù)來描述色相，其中紅色對應(yīng)0度，綠色對應(yīng)120度，藍色對應(yīng)240度。
S—Saturation即飽和度，色彩的深淺度(0-100%)?，對于一種顏色比如紅色，我們可以用淺紅——大紅——深紅——紅得發(fā)紫等等語言來描述它（請原諒一個純理科生的匱乏的顏色系統(tǒng)），對應(yīng)在畫水彩的時候即一種顏料加上不同分量的水形成不同的飽和度。
V—Value即色調(diào)，純度，色彩的亮度(0-100%)?，這個在調(diào)整屏幕亮度的時候比較常見。
相比我們之前接觸過的RGB 顏色空間，它利用三個顏色分量的線性組合來表示顏色，任何顏色都與這三個分量有關(guān)，而且這三個分量是高度相關(guān)的，所以連續(xù)變換顏色時并不直觀，想對圖像的顏色進行調(diào)整需要更改這三個分量才行。
自然環(huán)境下獲取的圖像容易受自然光照、遮擋和陰影等情況的影響，即對亮度比較敏感。而?RGB?顏色空間的三個分量都與亮度密切相關(guān)，即只要亮度改變，三個分量都會隨之相應(yīng)地改變，而沒有一種更直觀的方式來表達。
與RGB顏色空間不同的是它比 RGB 更接近人們對彩色的感知經(jīng)驗。非常直觀地表達顏色的色調(diào)、鮮艷程度和明暗程度，方便進行顏色的對比。
在 HSV 顏色空間下，比 BGR 更容易跟蹤某種顏色的物體，常用于分割指定顏色的物體。
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調(diào)色板
接下來，我們分別實現(xiàn)一個調(diào)色板和一個HSV顏色提取的程序。
import cv2import numpy as np# 創(chuàng)建一個 300*512*3 的圖片img=np.zeros((300,512,3),np.uint8)cv2.namedWindow('image')# 滑動條回調(diào)函數(shù)def pr(x):print(x)# 創(chuàng)建3個滑動條 分別控制BGR三個顏色cv2.createTrackbar('B','image',0,255,pr)cv2.createTrackbar('G','image',0,255,pr)cv2.createTrackbar('R','image',0,255,pr)while True:cv2.imshow('image',img)k=cv2.waitKey(1)if k==ord('q'):break# 獲取滑動條的值b=cv2.getTrackbarPos('B','image')g=cv2.getTrackbarPos('G','image')r=cv2.getTrackbarPos('R','image')# 將值填充進初始圖片中img[:]=[b,g,r]cv2.destroyAllWindows()
程序的運行結(jié)果如下（可以拖動滑動條改變顏色）：
函數(shù)解析：cv2.createTrackbar('B','image',0,255,pr)
作用：創(chuàng)建一個滑動條
| b | 滑動條名稱 |
| image | 滑動條被放置的窗口的名字 |
| 0 | 滑動條默認值 |
| 255 | 滑動條最大值 |
| pr | 滑動條的回調(diào)函數(shù) |
顏色提取
接下來，我們以同樣的方式定義進度條，分別代表hsv最低值 和hsv最高值，然后通過這個區(qū)間，取得我們需要的顏色。
import cv2import numpy as np# 滑動條回調(diào)函數(shù)def pr(x):print(x)cv2.namedWindow('hsv')cv2.createTrackbar('LH','hsv',0,255,pr)cv2.createTrackbar('LS','hsv',0,255,pr)cv2.createTrackbar('LV','hsv',0,255,pr)cv2.createTrackbar('UH','hsv',255,255,pr)cv2.createTrackbar('US','hsv',255,255,pr)cv2.createTrackbar('UV','hsv',255,255,pr)while True:image=cv2.imread('opencv_image/smarties.png')hsv=cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2HSV)lh=cv2.getTrackbarPos('LH','hsv')ls=cv2.getTrackbarPos('LS','hsv')lv=cv2.getTrackbarPos('LV','hsv')uh=cv2.getTrackbarPos('UH','hsv')us=cv2.getTrackbarPos('US','hsv')uv=cv2.getTrackbarPos('UV','hsv')l_b=np.array([lh,ls,lv])u_b=np.array([uh,us,uv])masks=cv2.inRange(hsv,l_b,u_b)res=cv2.bitwise_and(image,image,mask=masks)cv2.imshow('image',image)cv2.imshow('res',res)cv2.waitKey(1)cv2.destroyAllWindows()
程序運行的結(jié)果如下(滑動進度條，提取不同顏色的小球):
函數(shù)解析：maks=cv2.inRange(hsv,l_b,u_b)
作用：提取mask
| hsv | 轉(zhuǎn)換成hsv顏色空間的圖片 |
| l_b | 低于這個值，圖像值為0 |
| u_b | 高于這個值 ，圖像值為0 |
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