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1.
Raspberry Pi 研習營 CAVE
Education 徐豐智 E-mail:jesusvictory777@cavedu,com 1
2.
Session 5: 用視覺程式庫偵測彩 色物件 2
3.
OpenCV • 環境設定 • 更多簡單的範例 –
讀圖&高斯模糊 – 開啟攝影機 • OpenCV 專案 – 影像差異 – 歷史移動影像 – 背景相減 – 人臉偵測
4.
關於OpenCV • OpenCV(開放原始碼之電腦視覺)主要是針對在及 時計算機視覺庫的一種編程功能。 – 人機介面(HCI) –
物體識別 – 切割辨識 – 人臉辨識 – 手勢辨識 – 移動偵測 – 動作認知 – 場景重構(Structure From Motion) – 立體聲和多台攝影機校準及深度計算 – 移動機器人.
5.
首先準備 • 裝備視覺函式庫opencv • 包含opencv函式庫的Rpi主程式 –
Raspbian openCV img 檔下載 • 裝備攝影機webcam – 確認安裝資料夾 – $cd /dev – $ls – 尋找video0 5
6.
自行安裝視覺函式庫 • 已燒錄rpiopencv.img的SD卡,請跳過此頁 – $sudo
apt-get update • 安裝轉譯程式 – $sudo apt-get install build-essential • 聲音與影像的編碼和解碼 – $sudo apt-get install libavformat • 聲音與影像的轉碼 – $sudo apt-get install ffmpeg 6
7.
自行安裝視覺函式庫 • 已燒錄rpiopencv.img的SD卡,請跳過此頁 • Opencv基本函式庫 –
$sudo apt-get install libcv2.3 libcvaux2.3 libhighgui2.3 • Opencv-python版套件 – $sudo apt-get install python-opencv • Opencv技術文件 – $sudo apt-get install opencv-doc 7
8.
自行安裝視覺函式庫 • 已燒錄rpiopencv.img的SD卡,請跳過此頁 • 顯示更多用來編譯opencv的開發工具 –
$sudo apt-get install libcvaux-dev • 顯示opencv標頭檔和靜態資料庫 – $sudo apt-get install libcv-dev • 另一個顯示opencv標頭檔和靜態資料庫 – $sudo apt-get install libhighgui-dev 8
9.
Opencv開啟攝影機 • Rpi檔案路徑:sudo python
camera.py – /home/pi/opencv2.4.9/samples/python/camera.p y 9
10.
camera.py • import cv2.cv
as cv:匯入opencv資料庫 • import time:匯入時間資料庫 • 1、cv.NamedWindow(“camera”, 1):建立一個展示畫 面的視窗 • 2、capture = cv.CaptureFromCAM(0):建立攝影機與 畫面的結構 • 3、cv.SetCaptureProperty(capture, 3, 360):設定畫面 寬度 • 4、cv.SetCaptureProperty(capture, 4, 240):設定高度 10
11.
camera.py • while True:
#建立顯示畫面的迴圈 • img = cv.QueryFrame(capture)#捕捉畫面並儲存於 img • cv.ShowImage(“camera”, img)#將img定位於視窗 • if cv.WaitKey(10) == 27#按下ESC鍵結束 • break • cv.DestroyAllWindows() 11
12.
偵測彩色物件 • camera2.py,或在camrea.py增加指令 12
13.
camera2.py(從camera.py修改) 13
14.
14
15.
camera2.py • cv.Smooth(img,img,cv.CV_BLUR,3)#將圖像平滑化,去 除較大的偏差 • hue_img
= cv.CreateImage(cv.GetSize(img), 8, 3)#產生 一個預設畫面,可以保存下面程式的色調 • cv.CvtColor(img,hue_img, cv.CV_BGR2HSV)#儲存色度、 彩度、亮度畫面 • threshold_img = cv.CreateImage(cv.GetSize(hue_img), 8, 1)#再建立一個黑白畫面、將非特定顏色設為黑色 15
16.
camera2.py • cv.InRangeS(hue_img, (38,120,60),(75,
255, 255), threshold_img) – #將(38,120,60),(75, 255, 255)為特定顏色的彩色 範圍 – #Python: cv.InRangeS(src, lower, upper, dst) 16
17.
圖像平滑化演算 • CV_BLUR_NO_SCALE • CV_BLUR •
CV_GAUSSIAN • CV_MEDIAN 17
18.
平滑化是什麼? • 原圖 使用濾鏡 18
19.
平滑化是什麼? • 銳利化的結果比較 19
20.
平滑化是什麼? • SIZE是什麼? 20
21.
高斯矩陣範例 21
22.
中值濾波器 22
23.
HSL與HSV色彩空間(wiki) • HSL • Hue,Saturation,Lightness •
HSV、HSB • Hue, Saturation, Value • Hue, Saturation, Brightness 23
24.
HSL與HSV色彩空間(wiki) 24
25.
HSL與HSV色彩空間(wiki) 25
26.
• 使用色度偵測色彩教學: • http://www.shervinemami.info/colorConversi on.html •
查詢RGB、HSV、HEX數值 • http://www.colorspire.com/ • 26
27.
在周圍畫上綠色框線 • 下載camera3.py,或在camrea2.py修改 • 網址: –
https://sites.google.com/a/cavedu.com/www/file 27
28.
camera3.py(修改camera2.py) 28
29.
camera3.py(程式碼) 29
30.
camera3.py • storage =
cv.CreateMemStorage(0) • #建立操控畫面的記憶體空間 • contour = cv.FindContours(threshold_img, storage, cv.CV_RETR_CCOMP, cv.CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE) • #尋找在臨界門檻值內的區塊 • points = [] #建立保存不同色點的陣列 • while contour: #檢查所有迴圈內的輪廓 • rect = cv.BoundingRect(list(contour)) • #對彩色區塊建立一個封閉的長方形 30
31.
camera3.py • contour =
contour.h_next() #為下一個輪廓準備 • size = (rect[2]*rect[3]) • #計算長方形的面積 • if size>100: #大小大於100像素 • pt1=(rect[0],rect[1]) • #長方形左側X、Y座標 • pt2=(rect[0]+rect[2],rect[1]+rect[3]) • cv.Rectangle(img, pt1, pt2, (38, 160 ,60)) • #在指定的位置上畫一個長方形 31
Editor's Notes
compare() , inRange() , threshold() , adaptiveThreshold() , Canny()
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