目标

在本章中,我们将学习直方图反投影。

理论

这是由Michael J. SwainDana H. Ballard在他们的论文《通过颜色直方图索引》中提出的。

用简单的话说是什么意思?它用于图像分割或在图像中查找感兴趣的对象。简而言之,它创建的图像大小与输入图像相同(但只有一个通道),其中每个像素对应于该像素属于我们物体的概率。用更简单的话来说,与其余部分相比,输出图像将在可能有对象的区域具有更多的白色值。好吧,这是一个直观的解释。(我无法使其更简单)。直方图反投影与camshift算法等配合使用。

我们该怎么做呢?我们创建一个图像的直方图,其中包含我们感兴趣的对象(在我们的示例中是背景,离开播放器等)。对象应尽可能填充图像以获得更好的效果。而且颜色直方图比灰度直方图更可取,因为对象的颜色对比灰度强度是定义对象的好方法。然后,我们将该直方图“反投影”到需要找到对象的测试图像上,换句话说,我们计算出属于背景的每个像素的概率并将其显示出来。在适当的阈值下产生的输出使我们仅获得背景。

Numpy中的算法

  1. 首先,我们需要计算我们要查找的对象(使其为“ M”)和要搜索的图像(使其为“ I”)的颜色直方图。
import numpy as np
import cv2 as cvfrom matplotlib import pyplot as plt
#roi是我们需要找到的对象或对象区域
roi = cv.imread('rose_red.png')
hsv = cv.cvtColor(roi,cv.COLOR_BGR2HSV)
#目标是我们搜索的图像
target = cv.imread('rose.png')
hsvt = cv.cvtColor(target,cv.COLOR_BGR2HSV)
# 使用calcHist查找直方图。也可以使用np.histogram2d完成
M = cv.calcHist([hsv],[0, 1], None, [180, 256], [0, 180, 0, 256] )
I = cv.calcHist([hsvt],[0, 1], None, [180, 256], [0, 180, 0, 256] )
  1. 求出比值R=MIR = \frac{M}{I}R=IM​。然后反向投影R,即使用R作为调色板,并以每个像素作为其对应的目标概率创建一个新图像。即B(x,y) = R[h(x,y),s(x,y)] 其中h是色调,s是像素在(x,y)的饱和度。之后,应用条件B(x,y)=min[B(x,y),1]B(x,y) = min[B(x,y), 1]B(x,y)=min[B(x,y),1]。
h,s,v = cv.split(hsvt)
B = R[h.ravel(),s.ravel()]
B = np.minimum(B,1)
B = B.reshape(hsvt.shape[:2])
  1. 现在对圆盘应用卷积,B=D∗BB = D \ast BB=D∗B,其中D是圆盘内核。
disc = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_ELLIPSE,(5,5))
cv.filter2D(B,-1,disc,B)
B = np.uint8(B)
cv.normalize(B,B,0,255,cv.NORM_MINMAX)
  1. 现在最大强度的位置给了我们物体的位置。如果我们期望图像中有一个区域,则对合适的值进行阈值处理将获得不错的结果。
ret,thresh = cv.threshold(B,50,255,0)

就是这样!!

OpenCV的反投影

OpenCV提供了一个内建的函数cv.calcBackProject()。它的参数几乎与cv.calchist()函数相同。它的一个参数是直方图,也就是物体的直方图,我们必须找到它。另外,在传递给backproject函数之前,应该对对象直方图进行归一化。它返回概率图像。然后我们用圆盘内核对图像进行卷积并应用阈值。下面是我的代码和结果:

import numpy as np
import cv2 as cv
roi = cv.imread('rose_red.png')
hsv = cv.cvtColor(roi,cv.COLOR_BGR2HSV)
target = cv.imread('rose.png')
hsvt = cv.cvtColor(target,cv.COLOR_BGR2HSV)
# 计算对象的直方图
roihist = cv.calcHist([hsv],[0, 1], None, [180, 256], [0, 180, 0, 256] )
# 直方图归一化并利用反传算法
cv.normalize(roihist,roihist,0,255,cv.NORM_MINMAX)
dst = cv.calcBackProject([hsvt],[0,1],roihist,[0,180,0,256],1)
# 用圆盘进行卷积
disc = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_ELLIPSE,(5,5))
cv.filter2D(dst,-1,disc,dst)
# 应用阈值作与操作
ret,thresh = cv.threshold(dst,50,255,0)
thresh = cv.merge((thresh,thresh,thresh))
res = cv.bitwise_and(target,thresh)
res = np.vstack((target,thresh,res))
cv.imwrite('res.jpg',res)

以下是我处理过的一个示例。我将蓝色矩形内的区域用作示例对象,我想提取整个地面。

附加资源

  1. “Indexing via color histograms”, Swain, Michael J. , Third international conference on computer vision,1990.

欢迎关注磐创博客资源汇总站:

http://docs.panchuang.net/

欢迎关注PyTorch官方中文教程站:

http://pytorch.panchuang.net/

OpenCV中文官方文档:

http://woshicver.com/

OpenCV-Python 直方图-4:直方图反投影 | 二十九的更多相关文章

  1. Python学习之旅(二十九)

    Python基础知识(28):常用第三方模块 一.Pillow PIL(Python Imaging Library):提供了强大的图像操作功能,可以通过简单的代码完成复杂的图像处理,是Python平 ...

  2. 第三百二十九节,web爬虫讲解2—urllib库爬虫—ip代理—用户代理和ip代理结合应用

    第三百二十九节,web爬虫讲解2—urllib库爬虫—ip代理 使用IP代理 ProxyHandler()格式化IP,第一个参数,请求目标可能是http或者https,对应设置build_opener ...

  3. 剑指Offer(二十九):最小的K个数

    剑指Offer(二十九):最小的K个数 搜索微信公众号:'AI-ming3526'或者'计算机视觉这件小事' 获取更多算法.机器学习干货 csdn:https://blog.csdn.net/baid ...

  4. Bootstrap <基础二十九>面板(Panels)

    Bootstrap 面板(Panels).面板组件用于把 DOM 组件插入到一个盒子中.创建一个基本的面板,只需要向 <div> 元素添加 class .panel 和 class .pa ...

  5. Web 开发人员和设计师必读文章推荐【系列二十九】

    <Web 前端开发精华文章推荐>2014年第8期(总第29期)和大家见面了.梦想天空博客关注 前端开发 技术,分享各类能够提升网站用户体验的优秀 jQuery 插件,展示前沿的 HTML5 ...

  6. WCF技术剖析之二十九:换种不同的方式调用WCF服务[提供源代码下载]

    原文:WCF技术剖析之二十九:换种不同的方式调用WCF服务[提供源代码下载] 我们有两种典型的WCF调用方式:通过SvcUtil.exe(或者添加Web引用)导入发布的服务元数据生成服务代理相关的代码 ...

  7. VMwarevSphere 服务器虚拟化之二十九 桌面虚拟化之安装View副本服务器

    VMwarevSphere 服务器虚拟化之二十九  桌面虚拟化之安装View副本服务器 VMware View中高可用性可是一个必须要考虑的问题.在整个虚拟桌面环境中View Connection S ...

  8. Bootstrap入门(二十九)JS插件6:弹出框

    Bootstrap入门(二十九)JS插件6:弹出框 加入小覆盖的内容,像在iPad上,用于存放非主要信息 弹出框是依赖于工具提示插件的,那它也和工具提示是一样的,是需要初始化才能够使用的 首先我们引入 ...

  9. mysql进阶(二十九)常用函数

    mysql进阶(二十九)常用函数 一.数学函数 ABS(x) 返回x的绝对值 BIN(x) 返回x的二进制(OCT返回八进制,HEX返回十六进制) CEILING(x) 返回大于x的最小整数值 EXP ...

随机推荐

  1. JavaScript之三 - 语法

    1.block 一般就是{}包括起来的代码块,注意的是,js没有块作用域,但是有函数作用域,全局作用域. 2.var 1 var a = b = 1; 如: 123456 function () { ...

  2. string类中getline函数的应用

    */ * Copyright (c) 2016,烟台大学计算机与控制工程学院 * All rights reserved. * 文件名:text.cpp * 作者:常轩 * 微信公众号:Worldhe ...

  3. Day 1 模拟

    1. P1088 火星人 利用STL中的next_permutation();函数求一种排列的下一种排列,循环m次即为答案.(STL大法好~~C++是世界上最好的语言~~逃 #include < ...

  4. 自定义 ---UICollectionViewLayout-正N变形居中布局

    1. 自定义UICollectionLayout ---- 正三角形居中布局 支持多个图形的自动布局 2. 自定义UICollectionLayout ---- 正方形居中布局 滚动展示的区域 3.  ...

  5. 06.深入浅出 Spring Boot - 数据访问之Druid

    代码下载:https://github.com/Jackson0714/study-spring-boot.git 一.Druid是什么? 1.Druid是数据库连接池,功能.性能.扩展性方面都算不错 ...

  6. 它的JS与HTML标签是分离的吗

    一个单的利用JS切换图片的功能写法1: <section> <h2>JS切换图片</h2> <ul class="pictable"> ...

  7. Web前端经典面试试题(二)

    上次由于时间有限只分享了一部分的前端面试题,所以本篇继续分享前端经典面试试题 一. 栈和队列的区别? 栈的插入和删除操作都是在一端进行的,而队列的操作却是在两端进行的. 队列先进先出,栈先进后出. 栈 ...

  8. [转帖]RSYNC 的核心算法

    RSYNC 的核心算法 https://coolshell.cn/articles/7425.html rsync是unix/linux下同步文件的一个高效算法,它能同步更新两处计算机的文件与目录,并 ...

  9. "长辈牌"电子产品:有一种评论朋友圈叫给你打电话

    一.长辈们使用电子产品的姿势集合 先问你一个问题:「怎么下载搜狗输入法?」 (非广告) 摁?看到这篇文章的你可能都有点懵,不就下载安装就完了吗?但是,真的就只是这样吗? 前一段时间,当家里的长辈问到我 ...

  10. 必备技能三、render渲染函数

    Vue 推荐使用在绝大多数情况下使用 template 来创建你的 HTML.然而在一些场景中,你真的需要 JavaScript 的完全编程的能力,这就是 render 函数,它比 template ...