抓取影像的特定顏色

這篇教學會介紹使用 OpenCV 的 inrange() 方法，指定一個色彩範圍，抓取影像中符合色彩範圍內的顏色，透過這個方式，就可以篩選出影像中的特定顏色物件。

快速導覽：

• inrange() 抓取特定範圍顏色
• 即時抓取影片的特定顏色

因為程式中的 OpenCV 會需要使用鏡頭或 GPU，所以請使用本機環境 ( 參考：使用 Python 虛擬環境 ) 或使用 Anaconda Jupyter 進行實作 ( 參考：使用 Anaconda ) ，並安裝 OpenCV 函式庫 ( 參考：OpenCV 函式庫 )。

inrange() 抓取特定範圍顏色

使用 OpenCV 的 inrange() 方法，可以指定一個色彩的最低數值與最高數值 ( 使用 NumPy 陣列 )，抓取符合這個色彩範圍內的所有像素成為新影像 ( 範圍外的像素都會被過濾掉 )，使用方法如下：

cv2.inRange(img, lowerb, upperb)
# img 來源影像
# 色彩範圍最低數值
# 色彩範圍最高數值

舉例來說，如果要擷取攝影機畫面中的紅色瓶蓋，可以先觀察並記錄瓶蓋的紅色區間 ( 透過其他繪圖軟體 )，區間約略在紅色 252 左右，綠色 70～80 之間，藍色 55～70 之間。

下方的例子，將色彩選取的範圍加大，搭配影像遮罩，就能將擷取出紅色的瓶蓋的部分。

參考：影像遮罩

import cv2
import numpy as np
lower = np.array([30,40,200])  # 轉換成 NumPy 陣列，範圍稍微變小 ( 55->30, 70->40, 252->200 )
upper = np.array([90,100,255]) # 轉換成 NumPy 陣列，範圍稍微加大 ( 70->90, 80->100, 252->255 )
img = cv2.imread('oxxo.jpg')
mask = cv2.inRange(img, lower, upper)             # 使用 inRange
output = cv2.bitwise_and(img, img, mask = mask )  # 套用影像遮罩
cv2.imwrite('output.jpg', output)
cv2.waitKey(0)                                    # 按下任意鍵停止
cv2.destroyAllWindows()

即時抓取影片的特定顏色

延伸「讀取並播放影片」文章的範例，就能即時獨立出攝影機影片中的瓶蓋。

import cv2
import numpy as np
lower = np.array([30,40,200])   # 轉換成 NumPy 陣列，範圍稍微變小 ( 55->30, 70->40, 252->200 )
upper = np.array([90,100,255])  # 轉換成 NumPy 陣列，範圍稍微加大 ( 70->90, 80->100, 252->255 )
cap = cv2.VideoCapture(0)
if not cap.isOpened():
    print("Cannot open camera")
    exit()
while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("Cannot receive frame")
        break
    mask = cv2.inRange(frame, lower, upper)               # 使用 inRange
    output = cv2.bitwise_and(frame, frame, mask = mask )  # 套用影像遮罩
    cv2.imshow('oxxostudio', output)
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break       # 按下 q 鍵停止
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

參考資料

• inRange()

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