python实时处理摄像头水稻种子图像标记并计数,根据相近的几个计数画出一个框,计算两个框之间的距离并将处理后的图片放在一个专门文件夹、信息汇总成表格,并写出代码

时间: 2024-03-06 13:49:59 浏览: 159
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使用 python 进行图像处理【100011731】

这个问题涉及到的内容比较多,需要分步骤来进行讲解。 ## 1. 环境搭建 首先需要安装OpenCV和Pillow库,可以使用pip进行安装: ``` pip install opencv-python pip install Pillow ``` ## 2. 摄像头实时采集图像 使用OpenCV库中的VideoCapture类可以实时采集摄像头的图像: ```python import cv2 cap = cv2.VideoCapture(0) # 0表示第一个摄像头 while True: ret, frame = cap.read() # ret表示是否成功读取到图像,frame表示读取到的图像 if ret: cv2.imshow('frame', frame) if cv2.waitKey(1) == ord('q'): # 按q键退出 break cap.release() cv2.destroyAllWindows() ``` ## 3. 图像处理 对于水稻种子的图像处理,可以先使用Pillow库将图像转换成灰度图,再使用OpenCV库中的二值化和形态学处理函数进行图像增强: ```python import cv2 from PIL import Image # 读取图像 img = cv2.imread('image.jpg') # 转换成灰度图 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 二值化处理 ret, thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU) # 形态学处理 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3)) erode = cv2.erode(thresh, kernel, iterations=1) dilate = cv2.dilate(erode, kernel, iterations=1) # 显示处理后的图像 cv2.imshow('img', img) cv2.imshow('thresh', thresh) cv2.imshow('dilate', dilate) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` ## 4. 标记水稻种子并计数 使用OpenCV库中的轮廓检测函数可以标记出水稻种子的位置,并使用len()函数计算出水稻种子的数量: ```python import cv2 from PIL import Image # 读取图像 img = cv2.imread('image.jpg') # 转换成灰度图 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 二值化处理 ret, thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU) # 形态学处理 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3)) erode = cv2.erode(thresh, kernel, iterations=1) dilate = cv2.dilate(erode, kernel, iterations=1) # 轮廓检测 contours, hierarchy = cv2.findContours(dilate, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) count = len(contours) # 标记水稻种子 for i in range(count): x, y, w, h = cv2.boundingRect(contours[i]) cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) # 显示处理后的图像 cv2.imshow('img', img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` ## 5. 计算两个框之间的距离并绘制框 使用OpenCV库中的distance()函数可以计算出两个框之间的距离,并使用cv2.rectangle()函数绘制出相邻框之间的连线: ```python import cv2 from PIL import Image # 读取图像 img = cv2.imread('image.jpg') # 转换成灰度图 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 二值化处理 ret, thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU) # 形态学处理 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3)) erode = cv2.erode(thresh, kernel, iterations=1) dilate = cv2.dilate(erode, kernel, iterations=1) # 轮廓检测 contours, hierarchy = cv2.findContours(dilate, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) count = len(contours) # 标记水稻种子 for i in range(count): x, y, w, h = cv2.boundingRect(contours[i]) cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) # 绘制相邻框之间的连线 for i in range(count - 1): x1, y1, w1, h1 = cv2.boundingRect(contours[i]) x2, y2, w2, h2 = cv2.boundingRect(contours[i + 1]) cx1, cy1 = x1 + w1 // 2, y1 + h1 // 2 cx2, cy2 = x2 + w2 // 2, y2 + h2 // 2 cv2.rectangle(img, (x1, y1), (x1 + w1, y1 + h1), (0, 255, 0), 2) cv2.rectangle(img, (x2, y2), (x2 + w2, y2 + h2), (0, 255, 0), 2) cv2.line(img, (cx1, cy1), (cx2, cy2), (0, 0, 255), 2) # 显示处理后的图像 cv2.imshow('img', img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` ## 6. 信息汇总成表格 使用Pandas库可以将信息汇总成表格: ```python import cv2 import pandas as pd # 读取图像 img = cv2.imread('image.jpg') # 转换成灰度图 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 二值化处理 ret, thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU) # 形态学处理 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3)) erode = cv2.erode(thresh, kernel, iterations=1) dilate = cv2.dilate(erode, kernel, iterations=1) # 轮廓检测 contours, hierarchy = cv2.findContours(dilate, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) count = len(contours) # 计算相邻框之间的距离 distances = [] for i in range(count - 1): x1, y1, w1, h1 = cv2.boundingRect(contours[i]) x2, y2, w2, h2 = cv2.boundingRect(contours[i + 1]) cx1, cy1 = x1 + w1 // 2, y1 + h1 // 2 cx2, cy2 = x2 + w2 // 2, y2 + h2 // 2 distance = ((cx2 - cx1) ** 2 + (cy2 - cy1) ** 2) ** 0.5 distances.append(distance) # 汇总信息成表格 df = pd.DataFrame({'种子数量': [count], '相邻框距离': distances}) # 显示表格 print(df) ``` ## 7. 完整代码 将以上步骤整合起来,得到完整代码如下: ```python import cv2 import pandas as pd # 读取图像 cap = cv2.VideoCapture(0) ret, img = cap.read() # 转换成灰度图 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 二值化处理 ret, thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_OTSU) # 形态学处理 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3)) erode = cv2.erode(thresh, kernel, iterations=1) dilate = cv2.dilate(erode, kernel, iterations=1) # 轮廓检测 contours, hierarchy = cv2.findContours(dilate, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) count = len(contours) # 计算相邻框之间的距离 distances = [] for i in range(count - 1): x1, y1, w1, h1 = cv2.boundingRect(contours[i]) x2, y2, w2, h2 = cv2.boundingRect(contours[i + 1]) cx1, cy1 = x1 + w1 // 2, y1 + h1 // 2 cx2, cy2 = x2 + w2 // 2, y2 + h2 // 2 distance = ((cx2 - cx1) ** 2 + (cy2 - cy1) ** 2) ** 0.5 distances.append(distance) # 标记水稻种子 for i in range(count): x, y, w, h = cv2.boundingRect(contours[i]) cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) # 绘制相邻框之间的连线 for i in range(count - 1): x1, y1, w1, h1 = cv2.boundingRect(contours[i]) x2, y2, w2, h2 = cv2.boundingRect(contours[i + 1]) cx1, cy1 = x1 + w1 // 2, y1 + h1 // 2 cx2, cy2 = x2 + w2 // 2, y2 + h2 // 2 cv2.rectangle(img, (x1, y1), (x1 + w1, y1 + h1), (0, 255, 0), 2) cv2.rectangle(img, (x2, y2), (x2 + w2, y2 + h2), (0, 255, 0), 2) cv2.line(img, (cx1, cy1), (cx2, cy2), (0, 0, 255), 2) # 显示处理后的图像 cv2.imshow('img', img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() # 汇总信息成表格 df = pd.DataFrame({'种子数量': [count], '相邻框距离': distances}) # 显示表格 print(df) # 保存处理后的图像 cv2.imwrite('result.jpg', img) cap.release() ```
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