02_opencv_python_图像处理进阶

1  灰度图

import cv2  # opencv读取的格式是BGR
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt  # Matplotlib是RGB
%matplotlib inline 

img=cv2.imread('cat.jpg')
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
img_gray.shape

  cv2.imshow("img_gray", img_gray)
  cv2.waitKey(0)
  cv2.destroyAllWindows()

2  HSV

• H - 色调（主波长）。
• S - 饱和度（纯度/颜色的阴影）。
• V值（强度）

hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV)

cv2.imshow("hsv", hsv)
cv2.waitKey(0)    
cv2.destroyAllWindows()

3  图像阈值 

参考上篇博客中的 基于颜色提出目标

# 1.将RGB转换成HSV色彩空间
hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV)

# 2.定义数组，说明你要提取（过滤）的颜色目标
# 三通道，所以是三个参数
# 红色
lower_hsv_r = np.array([156, 43, 46])
upper_hsv_r = np.array([180, 255, 255]) 
    
# 3.进行过滤，提取，得到二值图像
mask_red = cv2.inRange(hsv, lower_hsv_r, upper_hsv_r)  # 通道数是 1 

3.1  ret, dst = cv2.threshold(src, thresh, maxval, type)

• src： 输入图，只能输入单通道图像，通常来说为灰度图
• dst： 输出图
• thresh： 阈值
• maxval： 当像素值超过了阈值（或者小于阈值，根据type来决定），所赋予的值

• type：二值化操作的类型，包含以下5种类型： cv2.THRESH_BINARY； cv2.THRESH_BINARY_INV； cv2.THRESH_TRUNC； cv2.THRESH_TOZERO；cv2.THRESH_TOZERO_INV

• cv2.THRESH_BINARY 超过阈值部分取maxval（最大值），否则取0

• cv2.THRESH_BINARY_INV THRESH_BINARY的反转
• cv2.THRESH_TRUNC 大于阈值部分设为阈值，否则不变
• cv2.THRESH_TOZERO 大于阈值部分不改变，否则设为0
• cv2.THRESH_TOZERO_INV THRESH_TOZERO的反转

ret, thresh1 = cv2.threshold(img_gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
ret, thresh2 = cv2.threshold(img_gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)
ret, thresh3 = cv2.threshold(img_gray, 127, 255, cv2.THRESH_TRUNC)
ret, thresh4 = cv2.threshold(img_gray, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO)
ret, thresh5 = cv2.threshold(img_gray, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO_INV)

titles = ['Original Image', 'BINARY', 'BINARY_INV', 'TRUNC', 'TOZERO', 'TOZERO_INV']
images = [img, thresh1, thresh2, thresh3, thresh4, thresh5]

for i in range(6):
    plt.subplot(2, 3, i + 1), plt.imshow(images[i], 'gray')
    plt.title(titles[i])
    plt.xticks([]), plt.yticks([])
plt.show()

4  图像平滑(利用各种卷积核)

img = cv2.imread('lenaNoise.png')  # 椒盐噪音

cv2.imshow('img', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

# 均值滤波
# 简单的平均卷积操作
blur = cv2.blur(img, (3, 3))

cv2.imshow('blur', blur)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

# 方框滤波
# 基本和均值一样，可以选择归一化
box = cv2.boxFilter(img,-1,(3,3), normalize=True)  

cv2.imshow('box', box)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

# 高斯滤波
# 高斯模糊的卷积核里的数值是满足高斯分布，相当于更重视中间的
aussian = cv2.GaussianBlur(img, (5, 5), 1)  

cv2.imshow('aussian', aussian)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

# 中值滤波
# 相当于用中值代替
median = cv2.medianBlur(img, 5)  # 中值滤波

cv2.imshow('median', median)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

# 展示所有的
res = np.hstack((blur,aussian,median))
#print (res)
cv2.imshow('median vs average', res)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

5  形态学-腐蚀操作