利用opencv编写python完整的代码,实现交通灯颜色识别功能要求:颜色分割:交通灯的主要颜色为红色、黄色和绿色。通过颜色分割技术,将交通灯部分从背景中分离出来。通过分析图像中分割出来的区域的形状进一步识别出交通灯,要求代码完整
时间: 2024-11-22 18:37:11 浏览: 55
要利用OpenCV在Python中完成交通灯颜色识别,首先你需要安装OpenCV库(如果还没有安装,可以使用pip install opencv-python)。以下是一个基本的示例代码,它包含了颜色分割、形态学处理以及简单的颜色识别步骤:
```python
import cv2
import numpy as np
# 加载图像
image = cv2.imread('traffic_light.jpg')
# 转换到HSV色彩空间,因为人眼对颜色敏感度在HSV中更高
hsv_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2HSV)
# 定义红绿黄三个颜色的HSV阈值范围
red_lower = (0, 50, 50)
red_upper = (10, 255, 255)
green_lower = (40, 50, 50)
green_upper = (70, 255, 255)
yellow_lower = (30, 50, 50)
yellow_upper = (60, 255, 255)
# 分别创建颜色的掩码
lower_red = np.array(red_lower, dtype=np.uint8)
upper_red = np.array(red_upper, dtype=np.uint8)
mask_red = cv2.inRange(hsv_image, lower_red, upper_red)
lower_green = np.array(green_lower, dtype=np.uint8)
upper_green = np.array(green_upper, dtype=np.uint8)
mask_green = cv2.inRange(hsv_image, lower_green, upper_green)
lower_yellow = np.array(yellow_lower, dtype=np.uint8)
upper_yellow = np.array(yellow_upper, dtype=np.uint8)
mask_yellow = cv2.inRange(hsv_image, lower_yellow, upper_yellow)
# 对每个颜色进行形态学操作(例如膨胀),去除噪声并连接小区域
kernel = np.ones((5, 5), np.uint8)
red_mask = cv2.morphologyEx(mask_red, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
green_mask = cv2.morphologyEx(mask_green, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
yellow_mask = cv2.morphologyEx(mask_yellow, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
# 结合所有颜色的掩码,得到交通灯区域
combined_mask = cv2.bitwise_or(red_mask, green_mask)
combined_mask = cv2.bitwise_or(combined_mask, yellow_mask)
# 找出轮廓并分析形状
contours, _ = cv2.findContours(combined_mask, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
for contour in contours:
# 使用面积作为简单判断,假设交通灯区域较大
if cv2.contourArea(contour) > 1000: # 需要调整这个阈值
x, y, w, h = cv2.boundingRect(contour)
cropped_color = image[y:y+h, x:x+w]
# 进一步分析颜色,这里仅做二值化和对比度检查,真实场景下可能需要更复杂的机器学习算法
binary_cropped_color = cv2.threshold(cropped_color, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]
avg_brightness = np.mean(binary_cropped_color)
# 简单判断颜色(这里只是一个示例,实际应用需结合更多信息)
if avg_brightness < 127:
print("Detected red light")
elif 127 <= avg_brightness < 170:
print("Detected yellow light")
else:
print("Detected green light")
# 显示结果(注:这步可以省略,只用于观察过程)
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Combined Mask', combined_mask)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
注意:这只是一个基础的示例,实际环境中可能需要考虑光照变化、遮挡等因素,并使用更精确的颜色匹配算法,比如SIFT、SURF、HOG等特征匹配,或深度学习模型。
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