本文的主题实际上是图像的颜色空间的转换,借助一个颜色选取程序来说明opencv中颜色转换函数的用法以及一些注意事项。
一、几种常见的颜色空间:rgb颜色空间:rgb采用加法混色法,因为它是描述各种“光”通过何种比例来产生颜色。光线从暗黑开始不断叠加 产生颜色。rgb描述的是红绿蓝三色光的数值。数字图像存储方面一般都是用rgb模式,值得注意的是opencv里三通道的存储顺序是bgr。
hsv,hsi:这两个颜色格式都是根据人眼对颜色的区分来定义的格式,其中h(hue)表示色相,s(saturation)表示饱和度,v(value)表示明度,i(intensity)代表了亮度。
lab空间:模型中均匀改变对应于在感知颜色中的均匀改变,所以我们可以把lab想像为颜色空间中的一个点,相邻的点靠的越近说明两者的颜色越接近,所以lab空间常用来度量两个颜色的相似性。
更多颜色空间的知识可以参考:http://en.wikipedia.org/wiki/color_space
二、opencv中的颜色空间转换opencv里通过cvtcolor函数来完成图片的颜色转换,cvtcolor是在opencv2/imgproc/imgproc.hpp头文件中定义的,它的c++接口如下:
void cvtcolor(inputarray src, outputarray dst, int code, int dstcn=0 )
src:输入图像。
dst:输出图像。
code:颜色转换类型,比如:cv_bgr2lab,cv_bgr2hsv,cv_hsv2bgr,cv_bgr2rgb。
dstcn:输出图像的通道号,如果默认为0,则表示按输入图像的通道数。
把image图像由bgr转换为lab:cvtcolor(image,image,cv_bgr2lab)
三、简单的魔术棒程序首先我们定义一个colordetect类:
class colordetect{private: int mindist; //minium acceptable distance vec3b target;//target color;
mat result; //the resultpublic:
colordetect(); void setmindistance(int dist); void settargetcolor(uchar red,uchar green,uchar blue); void settargetcolor(vec3b color); //set the target color mat process(const mat& image); //main process};
其中的mindist是我们定义的阈值用于限定两种颜色之间的距离,相当于photoshop中魔术棒工具的阈值。
target是目标颜色,相当于种子颜色。result是存储处理得到的结果。
process是主要的处理程序,下面我们来看process的内容。
mat colordetect::process(const mat& image)
{ mat imagelab=image.clone();
result.create(image.rows,image.cols,cv_8u);
//将image转换为lab格式存储在imagelab中
cvtcolor(image,imagelab,cv_bgr2lab);
//将目标颜色由bgr转换为lab
mat temp(1,1,cv_8uc3);
temp.at<vec3b>(0,0)=target;//创建了一张1*1的临时图像并用目标颜色填充
cvtcolor(temp,temp,cv_bgr2lab);
target=temp.at<vec3b>(0,0);//再从临时图像的lab格式中取出目标颜色
// 创建处理用的迭代器
mat_<vec3b>::iterator it=imagelab.begin<vec3b>();
mat_<vec3b>::iterator itend=imagelab.end<vec3b>();
mat_<uchar>::iterator itout=result.begin<uchar>();
while(it!=itend)
{
//两个颜色值之间距离的计算
int dist=static_cast<int>(norm<int,3>(vec3i((*it)[0]-target[0],
(*it)[1]-target[1],(*it)[2]-target[2])));
if(dist<mindist)
(*itout)=255;
else
(*itout)=0;
it++;
itout++;
} return result;
}
程序中有2点需要特别注意:
1,在将图像转换为lab空间后,目标颜色也需要进行转换,做法是创建了一个临时图像。
2,判断两个颜色之间的距离运算了norm函数,它的运算是norm6ebb67a69df750a2a4cd66e55bb519ef(v)。其中v是一个dim维的向量。程序中是一个三维的适量,是两个颜色值两减后的结果。
那值得思考的是能不能把vec3i((*it)[0]-target[0],(*it)[1]-target[1],(*it)[2]-target[2])替换为vec3i((*it)-target)呢?答案是否的,因为(*it)-target在实际运算过程中会自动的把相减的结果进行类型限制。
我们对目标颜色和阈值进行这样的设置后可以得到一个示例的效果:
cdet.settargetcolor(150,150,150);
cdet.setmindistance(50);
更多opencv成长之路(3):模仿photoshop中魔术棒工具。