摄像头算法区别各种颜色

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 16:05:49

刚有个任务，在不同的材料，不论颜色深浅，色度差异, 都要利用算法区别开红绿蓝白黄这五种颜色，用一套算法，

可是我现在只能达到通过对一种材料的调试，去改变算法中的阈值，从而区别开，

而且也对各种颜色在每种材料上取了许多点，希望能找到一个合适的范围，将其分开，可是，感觉无规律可循啊！

利用一种算法，固定不变的程序，还要保证成功率很高，该怎么办啊！

好苦恼啊,还请对这方面精通的大神指教啊！！！！

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 16:59:06

自己顶一下啊

鼻儿眼睛花 · 发表于 2014-4-6 17:53:20

找一种方式来增大你需要分辨的颜色的梯度差。比如如果识别红色和蓝色，很明显不能够使用灰阶图。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 17:57:34

鼻儿眼睛花发表于 2014-4-6 17:53
找一种方式来增大你需要分辨的颜色的梯度差。比如如果识别红色和蓝色，很明显不能够使用灰阶图。 ...

颜色的梯度差？？何解啊？？
我现在用的是图像 Y UV,同时控制识别的，只是现在的图像有点小，100*100的，

cpu的原因，太大处理起来太慢！

lans0625 · 发表于 2014-4-6 17:58:39

用的PC还是DSP呢？。。。。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 18:04:37

不太了解dsp 用的stm32f4

鼻儿眼睛花 · 发表于 2014-4-6 18:09:53

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-6 17:57
颜色的梯度差？？何解啊？？
我现在用的是图像 Y UV,同时控制识别的，只是现在的图像有点小，100*100的 ...

我用的stm32f4来实现边缘的提取，没有外扩ram和超频能够做到50Hz。
你的所谓“识别不同的颜色这个概念本来就比较模糊，摄像头只要输出的像素点颜色数据不一样，那就是不同的颜色，你要识别的归根结底还不是某种颜色所在的区域。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 20:48:54

鼻儿眼睛花发表于 2014-4-6 18:09
我用的stm32f4来实现边缘的提取，没有外扩ram和超频能够做到50Hz。
你的所谓“识别不同的颜色这个概念本 ...

我也是用的stm32f4 ，可是现在只能达到0.2秒一幅图，你是怎么达到50hz的呢？？

而且你是用的多大的矩阵呢？我现在没有外接ram，没有超频，可能算法上面太浪费时间了吧！

我想达到的将这五种颜色的边缘识别出来，可就是找不到一个合适的阈值，让这程序在任何材料、各种颜色深度上面都能准确找到边缘，

（比如，当深蓝，浅蓝都可以）

error_dan · 发表于 2014-4-6 21:15:36

你需要的是色度范围，自己定义下个各种颜色的的取值范围，落在这个范围内的就判定为一种颜色。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 21:20:17

error_dan 发表于 2014-4-6 21:15
你需要的是色度范围，自己定义下个各种颜色的的取值范围，落在这个范围内的就判定为一种颜色。 ...

可是现在就是问题找不到合适的范围嘛！

我试过，在不同材料上面不同的蓝色，各个参数差别很大，无规律可循啊，

有时蓝色和绿色还有重叠的范围，这有该怎么办呢？

error_dan · 发表于 2014-4-6 21:35:10

看图，下面那个展开的24bit色度图上，你要取一块出来，你琢磨一下边界值怎么确定的？
不同材料上面的蓝色肯定是不一样的，因为叠加了太多的信息，而且蓝的根本就不纯，但是有一点是肯定的，差不多蓝色里面的“RGB”肯定是差不多的，就看你的判定算法怎么写。

canspider · 发表于 2014-4-6 21:58:14

把问题转换到频域上来处理
颜色如果连续，频域上就没有突变
如果颜色有改变，在频域上会出现一个裂缝

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 22:02:56

error_dan 发表于 2014-4-6 21:35
看图，下面那个展开的24bit色度图上，你要取一块出来，你琢磨一下边界值怎么确定的？
不同材料上面的蓝色肯 ...

小妹我已经绞尽脑汁了，可是还是没有找到合适的算法，还望大神能给一个案例模板啊

我现在用matlab，在不同时刻不同材料取了多幅图，去找各种颜色之间的相似和差异，可是没有头绪啊

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 22:05:41

canspider 发表于 2014-4-6 21:58
把问题转换到频域上来处理
颜色如果连续，频域上就没有突变
如果颜色有改变，在频域上会出现一个裂缝 ...

频域上面是不是涉及到很多精深的算法啊，当初因为很多专业的算法实在看不懂，所以没有尝试频域上面的东西，

还请指条明路啊

湛泸骏驰 · 发表于 2014-4-6 22:05:55

canspider 发表于 2014-4-6 21:58
把问题转换到频域上来处理
颜色如果连续，频域上就没有突变
如果颜色有改变，在频域上会出现一个裂缝 ...

感觉好深奥。。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 22:06:54

canspider 发表于 2014-4-6 21:58
把问题转换到频域上来处理
颜色如果连续，频域上就没有突变
如果颜色有改变，在频域上会出现一个裂缝 ...

而且如果算法计算量过大，又会影响速度，

很是纠结啊！

canspider · 发表于 2014-4-6 22:12:35

一般这种应用都是用dsp
dsp对fft有优化的，开销应该可以接受
就是建模麻烦，不过有matlab，可以大幅度提高叠代时间

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 22:15:08

canspider 发表于 2014-4-6 22:12
一般这种应用都是用dsp
dsp对fft有优化的，开销应该可以接受
就是建模麻烦，不过有matlab，可以大幅度提高 ...

现在用的stm32f4这个硬件是不能再改变了，能改的现在只有算法上面，

让程序又快又准！这是要求！

canspider · 发表于 2014-4-6 22:20:04

f4算不上dsp 顶多就是浮点加速
你可以利用这个特点，把需要多点的计算转换成需要更高精度的计算
这样利用浮点的精度，代替更多的点数

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 22:24:05

canspider 发表于 2014-4-6 22:20
f4算不上dsp 顶多就是浮点加速
你可以利用这个特点，把需要多点的计算转换成需要更高精度的计算
这样利用浮 ...

恩恩，明白！那像素点的多少上面100*100就足够了吧

error_dan · 发表于 2014-4-6 22:44:41

我瞎说一个啊，这么些年也没机会玩彩色的这么高级的。
你把每个点的值看成是一个矢量（R，G，B），这样在色度空间坐标系里面等于就是定了一个点，然后呢，每种色度范围也不是二维的而是三维的，等于是色度空间内的一个小多边体，这里你看你需要精确到什么位置，如果我们假定是个矩形体：
那么现在的问题就是看这个点在哪个色度范围所标定的矩形体内，你就判断这个点是你定义的几种颜色中的哪一种，不需要太精确，在这个范围内即认为是一种颜色。
其实你应该庆幸仅仅是RGB色域，要是CMYK，你要做四维的坐标系了。。。
当然，摄像头受外界干扰还是很大的，跟光源神马的都有关系，这里面你可以做一些环境适应性的调整，比方说事实调整亮度等等摄像头的设置，先让系统处于一个可控可观测的稳定环境，然后再来想算法。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 23:15:10

error_dan 发表于 2014-4-6 22:44
我瞎说一个啊，这么些年也没机会玩彩色的这么高级的。
你把每个点的值看成是一个矢量（R，G，B），这样在色 ...

恩恩，了解，看样子好深奥，嘿嘿

在网上查了好久关于YUV的颜色对照表，都没有，如果在程序中再将YUV转化为RGB，那就有在浪费时间，

还请大神给一个YUV的颜色对照表啊！

sxmilovebb2 · 发表于 2014-4-6 23:22:20

可以先采集样品. 然后分析图片颜色.

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-6 23:48:16

sxmilovebb2 发表于 2014-4-6 23:22
可以先采集样品. 然后分析图片颜色.

恩恩，只是网上很少YUV颜色对照表，哪种对照颜色知道他的YUV！

鼻儿眼睛花 · 发表于 2014-4-7 02:23:18

本帖最后由鼻儿眼睛花于 2014-4-7 02:24 编辑

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-6 23:48
恩恩，只是网上很少YUV颜色对照表，哪种对照颜色知道他的YUV！

受不了了，有公式的~你直接生成一个嘛。

yuv<-->rgb

Y''= 0.299*R'' + 0.587*G'' + 0.114*B''

U''= -0.147*R'' - 0.289*G'' + 0.436*B'' = 0.492*(B''- Y'')

V''= 0.615*R'' - 0.515*G'' - 0.100*B'' = 0.877*(R''- Y'')

R'' = Y'' + 1.140*V''

G'' = Y'' - 0.394*U'' - 0.581*V''

B'' = Y'' + 2.032*U''

yCbCr<-->rgb

Y’ = 0.257*R'' + 0.504*G'' + 0.098*B'' + 16

Cb'' = -0.148*R'' - 0.291*G'' + 0.439*B'' + 128

Cr'' = 0.439*R'' - 0.368*G'' - 0.071*B'' + 128

R'' = 1.164*(Y’-16) + 1.596*(Cr''-128)

G'' = 1.164*(Y’-16) - 0.813*(Cr''-128) - 0.392*(Cb''-128)

B'' = 1.164*(Y’-16) + 2.017*(Cb''-128)
很遗憾的告诉你，没有某一个色域满足你所描述的要求，你需要另辟蹊径。
比如，识别不同的颜色使用不同的色域，最后进行宗和评估。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 08:20:57

鼻儿眼睛花发表于 2014-4-7 02:23
受不了了，有公式的~你直接生成一个嘛。

yuvrgb

现在用的是stm32f4 已经0.2秒一幅图了，实在不敢在往上面加转化公式了，

还有想请教你是怎么达到50hz的呢？？

Embedtech · 发表于 2014-4-7 09:22:12

可否用RGB sensor完成前端处理？

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 10:18:39

Embedtech 发表于 2014-4-7 09:22
可否用RGB sensor完成前端处理？

何解？还请细说

Fourier00 · 发表于 2014-4-7 10:40:45

HSI行不行

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 11:11:36

Fourier00 发表于 2014-4-7 10:40
HSI行不行

各种格式之间都是可以通过计算倒换出来的，rgb，yuv hsi等等

自我感觉yuv如果不能找到合适阈值，那其他的也不会找到啊

鼻儿眼睛花 · 发表于 2014-4-7 11:17:46

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-7 11:11
各种格式之间都是可以通过计算倒换出来的，rgb，yuv hsi等等

自我感觉yuv如果不能找到合适阈值，那其他 ...

我们撇开单片机性能不谈，仅仅是说实现功能来说，假设你有很大的内存，很快的运算速度，那么，一种颜色模型估计只能够识别某些颜色，而如果针对不同的颜色使用不同的颜色模型，然后再把这些结果叠加就行了呢？比如我要识别红绿蓝三种颜色，很明显，我可以先使用红色通道来辨别出红色，那么此时绿和蓝是无法分辨的，但是，我再针对绿和蓝在使用绿色通道来分辨，不就可以了嘛，最后，把这个结果综合起来，你就会识别出三种颜色了。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 11:40:46

鼻儿眼睛花发表于 2014-4-7 11:17
我们撇开单片机性能不谈，仅仅是说实现功能来说，假设你有很大的内存，很快的运算速度，那么，一种颜色模 ...

恩恩，明白！这样又该怎么识别边缘呢？

先识别出来蓝色区域，再去识别区域交界，未免有些麻烦吧

sxmilovebb2 · 发表于 2014-4-7 11:53:58

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-6 23:48
恩恩，只是网上很少YUV颜色对照表，哪种对照颜色知道他的YUV！

以前弄过DM642的.
具体算法没有参与.

搜到个资料, 你参考一下.
http://download.csdn.net/detail/u012299713/6383347

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 12:01:47

sxmilovebb2 发表于 2014-4-7 11:53
以前弄过DM642的.
具体算法没有参与.

恩恩，谢啦

kayatsl · 发表于 2014-4-7 19:18:38

本帖最后由 kayatsl 于 2014-4-7 19:21 编辑

你的颜色系不好判断, 管你怎么写都写不出来...

给你个关键字去搜索..

HSL 颜色系

找 rgb -> hsl 的算法, 就可以轻易判断颜色了..

kayatsl · 发表于 2014-4-7 19:20:51

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-7 11:11
各种格式之间都是可以通过计算倒换出来的，rgb，yuv hsi等等

自我感觉yuv如果不能找到合适阈值，那其他 ...

喔. 刚看完下面的贴...

hsi hsl 其实是一个东西..

你认真看完hsl的定义就知道为啥你用rgb不好判断了

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-7 21:24:04

kayatsl 发表于 2014-4-7 19:20
喔. 刚看完下面的贴...

hsi hsl 其实是一个东西..

hsl中指的色度，亮度，饱和度这三种和YUV格式又有什么区别呢？？
y为亮度， uv为色度，饱和度，着实不知道他们之间的区别，和转化，

还请大神指明

YuWan · 发表于 2014-4-7 21:38:46

在stm32上实现颜色跟踪

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-8 09:19:28

YuWan 发表于 2014-4-7 21:38
在stm32上实现颜色跟踪

恩恩，谢谢，我现在需要做的是静态识别就好，不需要颜色跟踪

kayatsl · 发表于 2014-4-8 13:54:16

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-7 21:24
hsl中指的色度，亮度，饱和度这三种和YUV格式又有什么区别呢？？
y为亮度， uv为色度，饱和度，着实不知 ...

http://chelong.blog.163.com/blog ... 302011431101442164/

行.. 我把网站也给你找来...

YuWan · 发表于 2014-4-8 19:42:34

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-8 09:19
恩恩，谢谢，我现在需要做的是静态识别就好，不需要颜色跟踪

其实这个就是静态啊，完全满足你的需求

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 08:34:56

kayatsl 发表于 2014-4-8 13:54
http://chelong.blog.163.com/blog/static/1355509302011431101442164/

行.. 我把网站也给你找来... ...

十分感谢！嘿嘿！

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 08:35:20

YuWan 发表于 2014-4-8 19:42
其实这个就是静态啊，完全满足你的需求

恩恩，行，好的

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 08:44:47

YuWan 发表于 2014-4-8 19:42
其实这个就是静态啊，完全满足你的需求

也就是我现在如果用HSL的话，只需要控制H这一个变量就好，是吗？？

ainiyifei · 发表于 2014-4-9 08:50:58

如果条件允许的话可以加个标定色，一般用白色，然后计算相对值

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 09:09:36

ainiyifei 发表于 2014-4-9 08:50
如果条件允许的话可以加个标定色，一般用白色，然后计算相对值

标准色有是什么意思呢？？什么条件允许的情况下

ainiyifei · 发表于 2014-4-9 09:25:50

就是在你拍摄的图片旁边人为放一片白纸啥的

ainiyifei · 发表于 2014-4-9 09:31:14

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-9 09:09
标准色有是什么意思呢？？什么条件允许的情况下

就是在你拍摄的图片旁边人为放一片白纸啥的

ainiyifei · 发表于 2014-4-9 09:33:26

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-9 09:09
标准色有是什么意思呢？？什么条件允许的情况下

放一个白色参考颜色，把所有检测到的颜色跟这个参考颜色做个运算得到相对值，根据相对值进行识别

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 10:36:55

ainiyifei 发表于 2014-4-9 09:33
放一个白色参考颜色，把所有检测到的颜色跟这个参考颜色做个运算得到相对值，根据相对值进行识别 ...

哦哦，秒懂！谢谢，我试试吧

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 10:38:24

ainiyifei 发表于 2014-4-9 09:33
放一个白色参考颜色，把所有检测到的颜色跟这个参考颜色做个运算得到相对值，根据相对值进行识别 ...

有没有yuv转化hsl的公式啊，发个链接啊！谢啦

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 11:40:04

error_dan 发表于 2014-4-6 22:44
我瞎说一个啊，这么些年也没机会玩彩色的这么高级的。
你把每个点的值看成是一个矢量（R，G，B），这样在色 ...

你说的的那个rgb的颜色空间是怎么分布的呢？？

刚刚看见一个博客，上面写道：
设 (r, g, b) 分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在 0 到 1 之间的实数，
这是什么意思呢？rgb不是从0~255的数字吗？？

ainiyifei · 发表于 2014-4-9 12:11:36

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-9 10:38
有没有yuv转化hsl的公式啊，发个链接啊！谢啦

嘿嘿说实话吧：我没有做过CCD，你做的东西太高级了，能分享一下原理图不？让咱也张张见识

mcucow · 发表于 2014-4-9 12:47:42

环境光不够离散性很大

可以考虑环境LX不够，用额外的补光，统一后算法会简洁很多

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 14:13:25

ainiyifei 发表于 2014-4-9 12:11
嘿嘿说实话吧：我没有做过CCD，你做的东西太高级了，能分享一下原理图不？让咱也张张见识 ...

没什么高级的，就是用stm32f4做的主控，用的saa7111a进行图像处理罢了，

总感觉用stm32做图像处理很不够用，dsp才跟的上，可是上级要求，所以只能用stm32，

至于原理图，因为需要保密，所以还望海涵！

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 14:14:36

mcucow 发表于 2014-4-9 12:47
环境光不够离散性很大

可以考虑环境LX不够，用额外的补光，统一后算法会简洁很多 ...

用哪种格式会比较方便呢？
YUV ,RGB,HSL哪个比较好呢？？

kayatsl · 发表于 2014-4-9 16:06:51

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-9 14:14
用哪种格式会比较方便呢？
YUV ,RGB,HSL哪个比较好呢？？

saa7111a .. 图像出来烂得不行.. 祝你好运..

你只能用HSL, 我记得有YUV转HSL的算法

但也可以YUV先转RGB 再转HSL

0-255 取值是因为色深一般用8bit色阶

0-1表示是因为归一化了, 都是一个意思

你要判断颜色, 除了HSL, 其他你别想了..

另外... 提高一下你搜索的能力,别光问...

还有, 做这种转换算法, 管你用dsp还是mcu来做, 没多大区别的. 说完收工..

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 16:23:30

kayatsl 发表于 2014-4-9 16:06
saa7111a .. 图像出来烂得不行.. 祝你好运..

你只能用HSL, 我记得有YUV转HSL的算法

恩恩，谢谢你！

hendry · 发表于 2014-4-9 23:08:00

要将RGB转换到HSI格式, 其中，H代表颜色，S代表饱和度，I代表亮度。

转成HSI格式后，只处理H分量，就可以了。

可采用分水岭算法，局部聚合。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-9 23:25:23

hendry 发表于 2014-4-9 23:08
要将RGB转换到HSI格式, 其中，H代表颜色，S代表饱和度，I代表亮度。

转成HSI格式后，只处理H分量，就可以 ...

如果视野中出现白色了有该怎么办呢？
我现在视野中有白色，他的H值和蓝色的H值很接近！现在我想需要加上L

yuzhi2222 · 发表于 2014-4-10 10:51:58

没做过颜色处理，但做过项目，
楼主貌似太着急了，做技术要静下心沉住气。
领导总是着急的，要你尽快马上实现，你得顶住压力。

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-10 15:56:06

yuzhi2222 发表于 2014-4-10 10:51
没做过颜色处理，但做过项目，
楼主貌似太着急了，做技术要静下心沉住气。
领导总是着急的，要你尽快马上实 ...

恩恩，谢谢啊，我还是新手，所以不用心不着急不行啊

ainiyifei · 发表于 2014-4-10 16:16:10

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-9 14:13
没什么高级的，就是用stm32f4做的主控，用的saa7111a进行图像处理罢了，

总感觉用stm32做图像处理很不够 ...

好吧理解，能把你用的摄像头型号说一下么？我想玩一下，但不知道买哪个型号的。如果还涉及到保密的话高手给推荐一个不错的吧

xuexueaibeibei · 发表于 2014-4-10 16:20:22

ainiyifei 发表于 2014-4-10 16:16
好吧理解，能把你用的摄像头型号说一下么？我想玩一下，但不知道买哪个型号的。如果还涉及到保密的话高手 ...

和这个长相一样！应该是这个!彩色的！
http://item.taobao.com/item.htm? ... &id=18230631613

ainiyifei · 发表于 2014-4-10 19:27:49

xuexueaibeibei 发表于 2014-4-10 16:20
和这个长相一样！应该是这个!彩色的！
http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.268.if5IwH&id=1 ...

太感谢了，这下又有的玩了嘿嘿，谢谢高手

dingliming · 发表于 2015-2-16 13:11:37

或是LAB空间也可以，其实绝不能用RGB，而是要用色度和亮度的颜色空间

xiaowenshao · 发表于 2015-2-24 23:16:22

hendry 发表于 2014-4-9 23:08
要将RGB转换到HSI格式, 其中，H代表颜色，S代表饱和度，I代表亮度。

转成HSI格式后，只处理H分量，就可以 ...

分水岭算法,高级，学习一下

xiaowenshao · 发表于 2015-2-24 23:22:31

dingliming 发表于 2015-2-16 13:11
或是LAB空间也可以，其实绝不能用RGB，而是要用色度和亮度的颜色空间

请问用hsi和用lab模型哪个更好呢？

w12315 · 发表于 2015-6-4 21:17:05

新手学习中

srtthree · 发表于 2015-6-5 10:46:42

上面也人提到了，关键选一个颜色空间转换的。你先把代码在matlab跑下，然后找到c语言的往stm32里写，找到能用的代码很重要，自己写这些算法代码不太现实。

摄像头算法区别各种颜色

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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摄像头 算法区别各种颜色

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