本教程将学习如下内容：
- 如何将图像从一种颜色空间转换为另一种颜色，如BGR $\leftrightarrow$ Gray，BGR$ \leftrightarrow$SV等。 除此之外，还将创建一个应用程序，用于提取视频中的彩色对象。
- 介绍两个关键函数：
cv2.cvtColor()、cv2.inRange()等。
OpenCV中有150多种颜色空间转换方法。但只研究两种使用最广泛的方法， BGR $\leftrightarrow$ Gray和BGR $\leftrightarrow$SV。
- 对于颜色转换，使用函数
cv2.cvtColor（input_image，flag），其中flag确定转换类型。 - 对于BGR$\rightarrow$Gray转换，使用
cv2.COLOR_BGR2GRAY。 - 同样，对于BGR$\rightarrow$HSV，使用
cv2.COLOR_BGR2HSV。
要获取其他标志，只需在Python终端中运行以下命令：
In [3]:
import cv2
flags = [i for i in dir(cv2) if i.startswith('COLOR_')]
print(flags)
['COLOR_BAYER_BG2BGR', 'COLOR_BAYER_BG2BGRA', 'COLOR_BAYER_BG2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_BG2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_BG2GRAY', 'COLOR_BAYER_BG2RGB', 'COLOR_BAYER_BG2RGBA', 'COLOR_BAYER_BG2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_BG2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_BGGR2BGR', 'COLOR_BAYER_BGGR2BGRA', 'COLOR_BAYER_BGGR2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_BGGR2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_BGGR2GRAY', 'COLOR_BAYER_BGGR2RGB', 'COLOR_BAYER_BGGR2RGBA', 'COLOR_BAYER_BGGR2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_BGGR2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_GB2BGR', 'COLOR_BAYER_GB2BGRA', 'COLOR_BAYER_GB2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_GB2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_GB2GRAY', 'COLOR_BAYER_GB2RGB', 'COLOR_BAYER_GB2RGBA', 'COLOR_BAYER_GB2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_GB2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_GBRG2BGR', 'COLOR_BAYER_GBRG2BGRA', 'COLOR_BAYER_GBRG2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_GBRG2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_GBRG2GRAY', 'COLOR_BAYER_GBRG2RGB', 'COLOR_BAYER_GBRG2RGBA', 'COLOR_BAYER_GBRG2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_GBRG2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_GR2BGR', 'COLOR_BAYER_GR2BGRA', 'COLOR_BAYER_GR2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_GR2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_GR2GRAY', 'COLOR_BAYER_GR2RGB', 'COLOR_BAYER_GR2RGBA', 'COLOR_BAYER_GR2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_GR2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_GRBG2BGR', 'COLOR_BAYER_GRBG2BGRA', 'COLOR_BAYER_GRBG2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_GRBG2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_GRBG2GRAY', 'COLOR_BAYER_GRBG2RGB', 'COLOR_BAYER_GRBG2RGBA', 'COLOR_BAYER_GRBG2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_GRBG2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_RG2BGR', 'COLOR_BAYER_RG2BGRA', 'COLOR_BAYER_RG2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_RG2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_RG2GRAY', 'COLOR_BAYER_RG2RGB', 'COLOR_BAYER_RG2RGBA', 'COLOR_BAYER_RG2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_RG2RGB_VNG', 'COLOR_BAYER_RGGB2BGR', 'COLOR_BAYER_RGGB2BGRA', 'COLOR_BAYER_RGGB2BGR_EA', 'COLOR_BAYER_RGGB2BGR_VNG', 'COLOR_BAYER_RGGB2GRAY', 'COLOR_BAYER_RGGB2RGB', 'COLOR_BAYER_RGGB2RGBA', 'COLOR_BAYER_RGGB2RGB_EA', 'COLOR_BAYER_RGGB2RGB_VNG', 'COLOR_BGR2BGR555', 'COLOR_BGR2BGR565', 'COLOR_BGR2BGRA', 'COLOR_BGR2GRAY', 'COLOR_BGR2HLS', 'COLOR_BGR2HLS_FULL', 'COLOR_BGR2HSV', 'COLOR_BGR2HSV_FULL', 'COLOR_BGR2LAB', 'COLOR_BGR2LUV', 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'COLOR_BayerBG2BGR_VNG', 'COLOR_BayerBG2GRAY', 'COLOR_BayerBG2RGB', 'COLOR_BayerBG2RGBA', 'COLOR_BayerBG2RGB_EA', 'COLOR_BayerBG2RGB_VNG', 'COLOR_BayerBGGR2BGR', 'COLOR_BayerBGGR2BGRA', 'COLOR_BayerBGGR2BGR_EA', 'COLOR_BayerBGGR2BGR_VNG', 'COLOR_BayerBGGR2GRAY', 'COLOR_BayerBGGR2RGB', 'COLOR_BayerBGGR2RGBA', 'COLOR_BayerBGGR2RGB_EA', 'COLOR_BayerBGGR2RGB_VNG', 'COLOR_BayerGB2BGR', 'COLOR_BayerGB2BGRA', 'COLOR_BayerGB2BGR_EA', 'COLOR_BayerGB2BGR_VNG', 'COLOR_BayerGB2GRAY', 'COLOR_BayerGB2RGB', 'COLOR_BayerGB2RGBA', 'COLOR_BayerGB2RGB_EA', 'COLOR_BayerGB2RGB_VNG', 'COLOR_BayerGBRG2BGR', 'COLOR_BayerGBRG2BGRA', 'COLOR_BayerGBRG2BGR_EA', 'COLOR_BayerGBRG2BGR_VNG', 'COLOR_BayerGBRG2GRAY', 'COLOR_BayerGBRG2RGB', 'COLOR_BayerGBRG2RGBA', 'COLOR_BayerGBRG2RGB_EA', 'COLOR_BayerGBRG2RGB_VNG', 'COLOR_BayerGR2BGR', 'COLOR_BayerGR2BGRA', 'COLOR_BayerGR2BGR_EA', 'COLOR_BayerGR2BGR_VNG', 'COLOR_BayerGR2GRAY', 'COLOR_BayerGR2RGB', 'COLOR_BayerGR2RGBA', 'COLOR_BayerGR2RGB_EA', 'COLOR_BayerGR2RGB_VNG', 'COLOR_BayerGRBG2BGR', 'COLOR_BayerGRBG2BGRA', 'COLOR_BayerGRBG2BGR_EA', 'COLOR_BayerGRBG2BGR_VNG', 'COLOR_BayerGRBG2GRAY', 'COLOR_BayerGRBG2RGB', 'COLOR_BayerGRBG2RGBA', 'COLOR_BayerGRBG2RGB_EA', 'COLOR_BayerGRBG2RGB_VNG', 'COLOR_BayerRG2BGR', 'COLOR_BayerRG2BGRA', 'COLOR_BayerRG2BGR_EA', 'COLOR_BayerRG2BGR_VNG', 'COLOR_BayerRG2GRAY', 'COLOR_BayerRG2RGB', 'COLOR_BayerRG2RGBA', 'COLOR_BayerRG2RGB_EA', 'COLOR_BayerRG2RGB_VNG', 'COLOR_BayerRGGB2BGR', 'COLOR_BayerRGGB2BGRA', 'COLOR_BayerRGGB2BGR_EA', 'COLOR_BayerRGGB2BGR_VNG', 'COLOR_BayerRGGB2GRAY', 'COLOR_BayerRGGB2RGB', 'COLOR_BayerRGGB2RGBA', 'COLOR_BayerRGGB2RGB_EA', 'COLOR_BayerRGGB2RGB_VNG', 'COLOR_COLORCVT_MAX', 'COLOR_GRAY2BGR', 'COLOR_GRAY2BGR555', 'COLOR_GRAY2BGR565', 'COLOR_GRAY2BGRA', 'COLOR_GRAY2RGB', 'COLOR_GRAY2RGBA', 'COLOR_HLS2BGR', 'COLOR_HLS2BGR_FULL', 'COLOR_HLS2RGB', 'COLOR_HLS2RGB_FULL', 'COLOR_HSV2BGR', 'COLOR_HSV2BGR_FULL', 'COLOR_HSV2RGB', 'COLOR_HSV2RGB_FULL', 'COLOR_LAB2BGR', 'COLOR_LAB2LBGR', 'COLOR_LAB2LRGB', 'COLOR_LAB2RGB', 'COLOR_LBGR2LAB', 'COLOR_LBGR2LUV', 'COLOR_LBGR2Lab', 'COLOR_LBGR2Luv', 'COLOR_LRGB2LAB', 'COLOR_LRGB2LUV', 'COLOR_LRGB2Lab', 'COLOR_LRGB2Luv', 'COLOR_LUV2BGR', 'COLOR_LUV2LBGR', 'COLOR_LUV2LRGB', 'COLOR_LUV2RGB', 'COLOR_Lab2BGR', 'COLOR_Lab2LBGR', 'COLOR_Lab2LRGB', 'COLOR_Lab2RGB', 'COLOR_Luv2BGR', 'COLOR_Luv2LBGR', 'COLOR_Luv2LRGB', 'COLOR_Luv2RGB', 'COLOR_M_RGBA2RGBA', 'COLOR_RGB2BGR', 'COLOR_RGB2BGR555', 'COLOR_RGB2BGR565', 'COLOR_RGB2BGRA', 'COLOR_RGB2GRAY', 'COLOR_RGB2HLS', 'COLOR_RGB2HLS_FULL', 'COLOR_RGB2HSV', 'COLOR_RGB2HSV_FULL', 'COLOR_RGB2LAB', 'COLOR_RGB2LUV', 'COLOR_RGB2Lab', 'COLOR_RGB2Luv', 'COLOR_RGB2RGBA', 'COLOR_RGB2XYZ', 'COLOR_RGB2YCR_CB', 'COLOR_RGB2YCrCb', 'COLOR_RGB2YUV', 'COLOR_RGB2YUV_I420', 'COLOR_RGB2YUV_IYUV', 'COLOR_RGB2YUV_UYNV', 'COLOR_RGB2YUV_UYVY', 'COLOR_RGB2YUV_Y422', 'COLOR_RGB2YUV_YUNV', 'COLOR_RGB2YUV_YUY2', 'COLOR_RGB2YUV_YUYV', 'COLOR_RGB2YUV_YV12', 'COLOR_RGB2YUV_YVYU', 'COLOR_RGBA2BGR', 'COLOR_RGBA2BGR555', 'COLOR_RGBA2BGR565', 'COLOR_RGBA2BGRA', 'COLOR_RGBA2GRAY', 'COLOR_RGBA2M_RGBA', 'COLOR_RGBA2RGB', 'COLOR_RGBA2YUV_I420', 'COLOR_RGBA2YUV_IYUV', 'COLOR_RGBA2YUV_UYNV', 'COLOR_RGBA2YUV_UYVY', 'COLOR_RGBA2YUV_Y422', 'COLOR_RGBA2YUV_YUNV', 'COLOR_RGBA2YUV_YUY2', 'COLOR_RGBA2YUV_YUYV', 'COLOR_RGBA2YUV_YV12', 'COLOR_RGBA2YUV_YVYU', 'COLOR_RGBA2mRGBA', 'COLOR_XYZ2BGR', 'COLOR_XYZ2RGB', 'COLOR_YCR_CB2BGR', 'COLOR_YCR_CB2RGB', 'COLOR_YCrCb2BGR', 'COLOR_YCrCb2RGB', 'COLOR_YUV2BGR', 'COLOR_YUV2BGRA_I420', 'COLOR_YUV2BGRA_IYUV', 'COLOR_YUV2BGRA_NV12', 'COLOR_YUV2BGRA_NV21', 'COLOR_YUV2BGRA_UYNV', 'COLOR_YUV2BGRA_UYVY', 'COLOR_YUV2BGRA_Y422', 'COLOR_YUV2BGRA_YUNV', 'COLOR_YUV2BGRA_YUY2', 'COLOR_YUV2BGRA_YUYV', 'COLOR_YUV2BGRA_YV12', 'COLOR_YUV2BGRA_YVYU', 'COLOR_YUV2BGR_I420', 'COLOR_YUV2BGR_IYUV', 'COLOR_YUV2BGR_NV12', 'COLOR_YUV2BGR_NV21', 'COLOR_YUV2BGR_UYNV', 'COLOR_YUV2BGR_UYVY', 'COLOR_YUV2BGR_Y422', 'COLOR_YUV2BGR_YUNV', 'COLOR_YUV2BGR_YUY2', 'COLOR_YUV2BGR_YUYV', 'COLOR_YUV2BGR_YV12', 'COLOR_YUV2BGR_YVYU', 'COLOR_YUV2GRAY_420', 'COLOR_YUV2GRAY_I420', 'COLOR_YUV2GRAY_IYUV', 'COLOR_YUV2GRAY_NV12', 'COLOR_YUV2GRAY_NV21', 'COLOR_YUV2GRAY_UYNV', 'COLOR_YUV2GRAY_UYVY', 'COLOR_YUV2GRAY_Y422', 'COLOR_YUV2GRAY_YUNV', 'COLOR_YUV2GRAY_YUY2', 'COLOR_YUV2GRAY_YUYV', 'COLOR_YUV2GRAY_YV12', 'COLOR_YUV2GRAY_YVYU', 'COLOR_YUV2RGB', 'COLOR_YUV2RGBA_I420', 'COLOR_YUV2RGBA_IYUV', 'COLOR_YUV2RGBA_NV12', 'COLOR_YUV2RGBA_NV21', 'COLOR_YUV2RGBA_UYNV', 'COLOR_YUV2RGBA_UYVY', 'COLOR_YUV2RGBA_Y422', 'COLOR_YUV2RGBA_YUNV', 'COLOR_YUV2RGBA_YUY2', 'COLOR_YUV2RGBA_YUYV', 'COLOR_YUV2RGBA_YV12', 'COLOR_YUV2RGBA_YVYU', 'COLOR_YUV2RGB_I420', 'COLOR_YUV2RGB_IYUV', 'COLOR_YUV2RGB_NV12', 'COLOR_YUV2RGB_NV21', 'COLOR_YUV2RGB_UYNV', 'COLOR_YUV2RGB_UYVY', 'COLOR_YUV2RGB_Y422', 'COLOR_YUV2RGB_YUNV', 'COLOR_YUV2RGB_YUY2', 'COLOR_YUV2RGB_YUYV', 'COLOR_YUV2RGB_YV12', 'COLOR_YUV2RGB_YVYU', 'COLOR_YUV420P2BGR', 'COLOR_YUV420P2BGRA', 'COLOR_YUV420P2GRAY', 'COLOR_YUV420P2RGB', 'COLOR_YUV420P2RGBA', 'COLOR_YUV420SP2BGR', 'COLOR_YUV420SP2BGRA', 'COLOR_YUV420SP2GRAY', 'COLOR_YUV420SP2RGB', 'COLOR_YUV420SP2RGBA', 'COLOR_YUV420p2BGR', 'COLOR_YUV420p2BGRA', 'COLOR_YUV420p2GRAY', 'COLOR_YUV420p2RGB', 'COLOR_YUV420p2RGBA', 'COLOR_YUV420sp2BGR', 'COLOR_YUV420sp2BGRA', 'COLOR_YUV420sp2GRAY', 'COLOR_YUV420sp2RGB', 'COLOR_YUV420sp2RGBA', 'COLOR_mRGBA2RGBA']
In [4]:
import cv2
cv2.__version__
Out[4]:
'4.11.0'
In [5]:
import cv2
import numpy as np
cap = cv2.VideoCapture(0)
if not cap.isOpened():
print("错误：无法访问摄像头")
exit()
frame_count = 0
max_frames = 10 # 设置最大帧数
while frame_count < max_frames:
frame_count += 1 # 增加帧计数器
ret, frame = cap.read()
if not ret or frame is None:
print("警告：未捕获到帧")
continue # 跳过当前循环
# 转换为 HSV 颜色空间
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
# 定义蓝色的 HSV 范围
lower_blue = np.array([110, 50, 50])
upper_blue = np.array([130, 255, 255])
# 创建掩膜并提取蓝色区域
mask = cv2.inRange(hsv, lower_blue, upper_blue)
res = cv2.bitwise_and(frame, frame, mask=mask)
# 显示结果
cv2.imshow('frame', frame)
cv2.imshow('mask', mask)
cv2.imshow('res', res)
# 按 ESC 退出
if cv2.waitKey(5) & 0xFF == 27:
break
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
错误：无法访问摄像头 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧 警告：未捕获到帧
[ WARN:0@0.091] global cap_v4l.cpp:913 open VIDEOIO(V4L2:/dev/video0): can't open camera by index
下图显示了对蓝色物体的跟踪：
注意： 图像中有一些噪声，将在后面的章节中看到如何删除。
这是目标跟踪中最简单的方法。 一旦学会了轮廓的功能，就可以做很多事情，比如找到这个物体的质心并用它来跟踪物体， 只需在相机前移动手指就可以绘制图表，以及许多其他有趣的事情。 只需传递所需的BGR值，而不是传递图像。 例如，要查找Green的HSV值，请在Python终端中尝试以下命令：
如何查找要跟踪的HSV值？
这是stackoverflow.com中常见的问题。它非常简单，可以使用相同的功能，$cv2.cvtColor()$， 只需传递所需的BGR值，而不是传递图像。 例如，要查找Green的HSV值，请在Python终端中尝试以下命令：
In [6]:
green = np.uint8([[[0,255,0 ]]])
hsv_green = cv2.cvtColor(green,cv2.COLOR_BGR2HSV)
hsv_green
Out[6]:
array([[[ 60, 255, 255]]], dtype=uint8)