Python+OpenCV数字图像处理中如何进行ROI区域的提取(opencv,python,roi,开发技术)

1、实现原理

先通过cv.cvtColor()函数，将原RGB彩色图像转换为hsv色彩空间的图像，然后通过cv.inRange()函数获得ROI区域的Mask，最后利用cv.bitwise()函数提取得到ROI区域。

2、使用的函数简述

(1) cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2HSV)函数

img为要进行色彩空间转换的原图

cv.COLOR_BGR2HSV即将原图RGB色彩空间转换为HSV色彩空间

(2) cv.inRange(hsv, (h_min, s_min, v_min), (h_max, s_max, v_max))函数

cv.inRange函数通过设置不同的h、s、v的min和max阈值可以获取不同色彩的一个二值的mask图，下图为各颜色的阈值表：

(3)cv.bitwise_and(img1, img2, mask)，cv.bitwise_or(img1, img2, mask)和cv.bitwise_not(img)

第一个函数为按位与操作函数，将img1和img2在mask的区域内，R,G,B三个分量分别进行按位与操作。第二个函数为按位或操作函数，将img1和img2在mask的区域内，R,G,B三个分量分别进行按位或操作。第三个函数为按位取反操作函数，将img在R,G,B三个分量分别进行按位取反操作。

(4)cv.add(img1, img2)函数

将img1和img2 进行相加操作，img1和img2的尺寸必须要相同。

3、代码实现过程

原图如下：

如图，要从图中提取出卡通人物，并将其贴在其他背景上。

(1)读入原始图像

src=cv.imread('person.jpg')cv.imshow('src',src)

(2)获取mask

hsv=cv.cvtColor(src,cv.COLOR_BGR2HSV)#转换成hsv色彩风格mask=cv.inRange(hsv,(35,43,46),(99,255,255))#利用inRange产生maskcv.imshow('mask1',mask)

由于背景为绿色，可以提取绿色背景的mask，由上表可以查出绿色和青色的值，设置好参数后，就可以获得mask(白色区域才是mask区域)：

注意：这里获取的mask为背景的mask，我们要获得人物的mask。

(3)获取人物mask

通过逻辑非操作取反，即可获得人物的mask区域(白色区域)：

mask=cv.bitwise_not(mask)cv.imshow('mask2',mask)

(4)获取人物

将原始图像与原始图像在mask区域进行逻辑与操作，即可获取

timg1=cv.bitwise_and(src,src,mask=mask)cv.imshow('timg1',timg1)

以上操作即提取了图像中的ROI(卡通人)区域，下面介绍将介绍将提取出来的图贴到其他背景上。

(5)新建一张与原始图一样大小的蓝色的背景图

background=np.zeros(src.shape,src.dtype)background[:,:,0]=255

(6)得到蓝色背景的mask

mask=cv.bitwise_not(mask)dst=cv.bitwise_or(timg1,background,mask=mask)cv.imshow('dst1',dst)

(7)将人物图贴到蓝色背景上

dst=cv.add(dst,timg1)cv.imshow('dst2',dst)

4、整体代码

importcv2ascvimportnumpyasnpsrc=cv.imread('person.jpg')cv.imshow('src',src)hsv=cv.cvtColor(src,cv.COLOR_BGR2HSV)#转换成hsv色彩风格mask=cv.inRange(hsv,(35,43,46),(99,255,255))#利用inRange产生maskcv.imshow('mask1',mask)cv.imwrite('mask1.jpg',mask)#获取maskmask=cv.bitwise_not(mask)cv.imshow('mask2',mask)cv.imwrite('mask2.jpg',mask)timg1=cv.bitwise_and(src,src,mask=mask)cv.imshow('timg1',timg1)cv.imwrite('timg1.jpg',timg1)#生成背景background=np.zeros(src.shape,src.dtype)background[:,:,0]=255#将人物贴到背景中mask=cv.bitwise_not(mask)dst=cv.bitwise_or(timg1,background,mask=mask)cv.imshow('dst1',dst)cv.imwrite('dst1.jpg',dst)dst=cv.add(dst,timg1)cv.imshow('dst2',dst)cv.imwrite('dst2.jpg',dst)cv.waitKey(0)cv.destroyAllWindows()