热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 编程语言 > 正文

PythonOpencv实现单目标检测的示例代码

这篇文章主要介绍了PythonOpencv实现单目标检测的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着

一 简介

目标检测即为在图像中找到自己感兴趣的部分,将其分割出来进行下一步操作,可避免背景的干扰。以下介绍几种基于opencv的单目标检测算法,算法总体思想先尽量将目标区域的像素值全置为1,背景区域全置为0,然后通过其它方法找到目标的外接矩形并分割,在此选择一张前景和背景相差较大的图片作为示例。

环境:python3.7 opencv4.4.0

二 背景前景分离

1 灰度+二值+形态学 轮廓特征和联通组件

根据图像前景和背景的差异进行二值化,例如有明显颜色差异的转换到HSV色彩空间进行分割。

1 原图

2 灰度化

3 二值化

4 形态学处理

5 提取轮廓并找出目标外接矩形

代码封装:

def get_roi_contours(image_path, morph_size, num_morph):
  """
  参数详解:
  image_path:所需处理图片路径
  morph_size:形态学处理核的大小
  num_morph:进行形态学处理的次数
  """
  image = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_COLOR)
  #灰度转换
  gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
  #二值化
  threhold, binary_image = cv2.threshold(gray_image, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV+cv2.THRESH_OTSU)
  #形态学操作
  kernel = cv2.getStructuringElement(shape=cv2.MORPH_RECT, ksize=morph_size)
  morph_image = cv2.morphologyEx(binary_image, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
  for i in range(num_morph-1):
    morph_image = cv2.morphologyEx(morph_image, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
  #查找轮廓
  contours, hierarchy = cv2.findContours(morph_image, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
  #选取轮廓面积最大的轮廓
  area = 0
  max_area_index = 0
  for j in range(len(contours)):
    if area 

6 通过联通组件找到外接矩形
代码封装:

def get_roi_ConCom(image_path, morph_size, num_morph):
  """
  参数详解:
  image_path:所需处理图片路径
  morph_size:形态学处理核的大小
  num_morph:进行形态学处理的次数
  """
  image = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_COLOR)
  #灰度转换
  gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
  #二值化
  threhold, binary_image = cv2.threshold(gray_image, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV+cv2.THRESH_OTSU)
  #形态学操作
  kernel = cv2.getStructuringElement(shape=cv2.MORPH_RECT, ksize=morph_size)
  morph_image = cv2.morphologyEx(binary_image, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
  for i in range(num_morph-1):
    morph_image = cv2.morphologyEx(morph_image, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
  #联通组件查询
  numlabels, components_img, stats, centers = cv2.connectedComponentsWithStats(morph_image, 8)
  #获取除背景外的所有联通组件
  stats_without_back = stats[1:]
  #获取除背景外的所有联通组件的面积最大值
  max_area = np.max(stats_without_back, axis=0)[-1]
  #获取面积最大联通组件的index
  max_area_index = stats_without_back[:, -1]==max_area
  rect = stats_without_back[max_area_index]
  return np.squeeze(rect)[0:4]

2 Kmeans聚类实现前景和背景的分离

1 kmeans聚类后的图像,由于簇的中心是随机初始化的,所以目标的像素值可能为0,也可能为1,若采用opencv的findContours则要求前景像素值为1。

2 利用轮廓特征找外接矩形

由于Kmeans随机初始化簇中心导致前景目标像素不确定,采用边缘提取的方法再查找轮廓。

边缘图:

代码封装:

def get_roi_Kmeans(image_path):
  image = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_COLOR)
  image_data = image.reshape(-1, 3).astype(np.float32) #必须要转成浮点类型进行计算
  #簇内平方和,标签和每个簇的中心
  criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 10, 1)
  interia, label, centers = cv2.kmeans(image_data, 2, None, criteria, 5, cv2.KMEANS_RANDOM_CENTERS)
  #二值化,将标签为0的转换为255,即是目标
  label[label==0] = 255
  label[label==1] = 0
  #转换数据类型,轮廓查找要是uint8类型数据
  thresh_img = label.reshape(image.shape[0:2]).astype(np.uint8)
  x_grad = cv2.Sobel(thresh_img, cv2.CV_32F, 1, 0)
  y_grad = cv2.Sobel(thresh_img, cv2.CV_32F, 0, 1)

  x_grad = cv2.convertScaleAbs(x_grad) #ax + b 线性变换
  y_grad = cv2.convertScaleAbs(y_grad)
  
  dst = cv2.add(x_grad, y_grad, dtype=cv2.CV_16S) #将两种sobel的加起来就可以得到整个边缘
  dst = cv2.convertScaleAbs(dst)
  plt.imshow(dst, cmap="gray")
  #轮廓查找目标必须为1
  contours, hierarchy = cv2.findContours(dst, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
  #获取外接矩形
  rect = cv2.boundingRect(contours[0])
  return rect

三 总结

单目标检测较为简单,只要合理利用目标和背景的差异便可将其分离出来。当然单目标检测的方法还有很多,比如有目标模板的时候可以采用模板匹配或者均值漂移,有足够的数据集时也可采用机器学习和深度学习方法。

到此这篇关于Python Opencv实现单目标检测的示例代码的文章就介绍到这了,更多相关Opencv 单目标检测内容请搜索编程笔记以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程笔记!

原文链接:https://blog.csdn.net/wahjk/article/details/108434047


推荐阅读
  • Python使用Pillow包生成验证码图片的方法
    本文介绍了使用Python中的Pillow包生成验证码图片的方法。通过随机生成数字和符号,并添加干扰象素,生成一幅验证码图片。需要配置好Python环境,并安装Pillow库。代码实现包括导入Pillow包和随机模块,定义随机生成字母、数字和字体颜色的函数。 ... [详细]
  • 一、死锁现象与递归锁进程也是有死锁的所谓死锁:是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作 ... [详细]
  • 本文介绍了lua语言中闭包的特性及其在模式匹配、日期处理、编译和模块化等方面的应用。lua中的闭包是严格遵循词法定界的第一类值,函数可以作为变量自由传递,也可以作为参数传递给其他函数。这些特性使得lua语言具有极大的灵活性,为程序开发带来了便利。 ... [详细]
  • 本文介绍了C#中生成随机数的三种方法,并分析了其中存在的问题。首先介绍了使用Random类生成随机数的默认方法,但在高并发情况下可能会出现重复的情况。接着通过循环生成了一系列随机数,进一步突显了这个问题。文章指出,随机数生成在任何编程语言中都是必备的功能,但Random类生成的随机数并不可靠。最后,提出了需要寻找其他可靠的随机数生成方法的建议。 ... [详细]
  • 本文介绍了Python爬虫技术基础篇面向对象高级编程(中)中的多重继承概念。通过继承,子类可以扩展父类的功能。文章以动物类层次的设计为例,讨论了按照不同分类方式设计类层次的复杂性和多重继承的优势。最后给出了哺乳动物和鸟类的设计示例,以及能跑、能飞、宠物类和非宠物类的增加对类数量的影响。 ... [详细]
  • EzPP 0.2发布,新增YAML布局渲染功能
    EzPP发布了0.2.1版本,新增了YAML布局渲染功能,可以将YAML文件渲染为图片,并且可以复用YAML作为模版,通过传递不同参数生成不同的图片。这个功能可以用于绘制Logo、封面或其他图片,让用户不需要安装或卸载Photoshop。文章还提供了一个入门例子,介绍了使用ezpp的基本渲染方法,以及如何使用canvas、text类元素、自定义字体等。 ... [详细]
  • 本文介绍了Python语言程序设计中文件和数据格式化的操作,包括使用np.savetext保存文本文件,对文本文件和二进制文件进行统一的操作步骤,以及使用Numpy模块进行数据可视化编程的指南。同时还提供了一些关于Python的测试题。 ... [详细]
  • Python教学练习二Python1-12练习二一、判断季节用户输入月份,判断这个月是哪个季节?3,4,5月----春 ... [详细]
  • Window10+anaconda+python3.5.4+ tensorflow1.5+ keras(GPU版本)安装教程 ... [详细]
  • 很多时候在注册一些比较重要的帐号,或者使用一些比较重要的接口的时候,需要使用到随机字符串,为了方便,我们设计这个脚本需要注意 ... [详细]
  • 假设我有两个数组A和B,其中A和B都是mxn.我现在的目标是,对于A和B的每一行,找到我应该在B的相应行中插入A的第i行元素的位置.也就是说,我希望将np.digitize或np. ... [详细]
  • 本文由编程笔记#小编为大家整理,主要介绍了htmlJS相关的知识,希望对你有一定的参考价值。 ... [详细]
  • 本人学习笔记,知识点均摘自于网络,用于学习和交流(如未注明出处,请提醒,将及时更正,谢谢)OS:我学习是为了上 ... [详细]
  • 人工智能推理能力与假设检验
    最近Google的Deepmind开始研究如何让AI做数学题。这个问题的提出非常有启发,逻辑推理,发现新知识的能力应该是强人工智能出现自我意识之前最需要发展的能力。深度学习目前可以 ... [详细]
  • EPPlus绘制刻度线的方法及示例代码
    本文介绍了使用EPPlus绘制刻度线的方法,并提供了示例代码。通过ExcelPackage类和List对象,可以实现在Excel中绘制刻度线的功能。具体的方法和示例代码在文章中进行了详细的介绍和演示。 ... [详细]
author-avatar
静静敲代码
很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有