關(guān)于利用OpenCV進(jìn)行顏色分類(lèi)，本文包含了HSV介紹及應(yīng)用、cv2.inRange及應(yīng)用、RGB與HSV通道的區(qū)別三個(gè)方面。

01 HSV介紹

HSV是相對(duì)RGB的另一種顏色表示方式，它相對(duì)RGB而言，是一種比較直觀的顏色模型。其中顏色的參數(shù)分別是：色調(diào)（H），飽和度（S)，明度（V)。

色調(diào)H:

用角度度量，取值范圍0°～360°，從紅色開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)算，紅色為0°，綠色為120°，藍(lán)色為240°。它們的補(bǔ)色是：黃色為60°，青色為180°，紫色為300°；

飽和度S：

飽和度S表示顏色接近光譜色的程度。一種顏色，可以看成是某種光譜色與白色混合的結(jié)合。其中光譜色所占的比例愈大，顏色接近光譜色的程度就愈高，顏色的飽和度也就愈高。飽和度高，顏色則深而艷。光譜色的白光成分為0，飽和度達(dá)到最高。通常取值范圍為0%～100%，值越大，顏色越飽和。

明度V：

明度表示顏色明亮的程度，對(duì)于光源色，明度值與發(fā)光體的光亮度有關(guān)；對(duì)于物體色，此值和物體的透射比或反射比有關(guān)，光照對(duì)此值影響最大。通常取值范圍為0%（黑）到100%（白）。

代碼：

OpenCV中由BGR轉(zhuǎn)為HSV方法：注意：OpenCV讀取的圖片格式為BGR格式，非RGB格式。

原圖：

處理后:

02 利用cv2.inRange進(jìn)行二值化處理

cv2.inRange介紹

此函數(shù)可實(shí)現(xiàn)圖像的二值化處理功能，這點(diǎn)類(lèi)似之前提到過(guò)的threshold()函數(shù)，但是threshold()函數(shù)只能對(duì)單一通道進(jìn)行二值化處理，而inRange()可以對(duì)多個(gè)通道進(jìn)行操作。使用inRange處理之前，需要確定好兩個(gè)數(shù)組，即圖像上限和圖像下限。

img=cv2.inRange(hsv,lower,upper)

第一個(gè)參數(shù)：hsv指的是原圖
第二個(gè)參數(shù)：lower指的是圖像中低于這個(gè)lower的值，圖像值變?yōu)?
第三個(gè)參數(shù)：upper指的是圖像中高于這個(gè)upper的值，圖像值變?yōu)?

注意：如果傳入的圖像是彩色的，即三維數(shù)組圖像，則lower與upper里面分別有三個(gè)元素，并且二者必須都是數(shù)組類(lèi)型。

(lower, upper)兩個(gè)數(shù)組參數(shù)可以作為一個(gè)范圍，如果圖像的像素點(diǎn)在這個(gè)范圍之內(nèi)，像素點(diǎn)就變成255（即白色），如果圖像的像素點(diǎn)在這個(gè)范圍之外，像素點(diǎn)就變?yōu)?（即黑色）。

處理完成之后，圖像變?yōu)槎祱D像，想要的圖像顏色變?yōu)榘咨?，其他顏色變?yōu)楹谏?，之后可以?zhuān)門(mén)針對(duì)白色進(jìn)行處理。

代碼示例

提取該圖水杯部分（即黑色部分）：

處理后：

由于貓耳朵與后面角落有部分黑色，并且杯子本身黑色不純（存在白點(diǎn)），會(huì)產(chǎn)生噪點(diǎn)，需要后續(xù)進(jìn)行處理，消去噪音點(diǎn)。

03 RGB通道與HSV通道在顏色檢測(cè)中的區(qū)別

如果光源不穩(wěn)定，光照變化較大（存在陰影或者亮斑），則利用HSV通道檢測(cè)就比RGB檢測(cè)高效得多。光照變化較大時(shí)，對(duì)RGB三個(gè)色道的參數(shù)影響都很大，在實(shí)際調(diào)參過(guò)程中會(huì)顯得非常麻煩，而且效果不理想。

HSV中，由于H是顏色的色調(diào)，基本不受光照影響（即不受陰影或者亮斑影響），而V（明度）主要體現(xiàn)了顏色明亮程度，可以主要調(diào)試V來(lái)應(yīng)對(duì)光源的變化，并且調(diào)試效果比RGB色道要可靠。

審核編輯：湯梓紅