Question

我正在使用opencv来实现对象跟踪。我读到YUV图像比RGB图像更好用。我的问题是我没有理解YUV格式，尽管我花了很多时间阅读笔记。 Y是我认为是由R，G，B组分的组合计算的亮度。

我的主要问题是如何访问和操作YUV图像格式的像素。在RGB格式中，它易于访问组件，因此可以使用像

这样的简单操作来更改它

src.at<Vec3b>(j,i).val[0] = 0; for example

但在YUV中并非如此。我需要帮助访问和更改YUV图像中的像素值。例如，如果RGB中的像素是红色，那么我想仅保留YUV中的相应像素，其余部分被移除。请帮帮我。

Answer 1

我建议您使用HSV或LAB而不是RGB来操作图像。

来自相机的原始图像将在YCbCr中（有时称为YUV，我认为这是不正确的，但我可能是错的），并且以类似于YUYV（重复）的方式布局，所以如果你能直接从它转换为HSV，您将避免额外的复制和转换操作，这将节省您一些时间。但是，如果您正在处理视频或批量图像，这可能只对您有用。

这里有一些用于在YCbCr和RGB之间进行转换的C ++代码（一个使用整数数学，另一个使用浮点数）：

Colour::bgr Colour::YCbCr::toBgrInt() const
{
  int c0 = 22987;
  int c1 = -11698;
  int c2 = -5636;
  int c3 = 29049;

  int y = this->y;
  int cb = this->cb - 128;
  int cr = this->cr - 128;

  int b = y + (((c3 * cb) + (1 << 13)) >> 14);
  int g = y + (((c2 * cb + c1 * cr) + (1 << 13)) >> 14);
  int r = y + (((c0 * cr) + (1 << 13)) >> 14);

  if (r < 0)
    r = 0;
  else if (r > 255)
    r = 255;

  if (g < 0)
    g = 0;
  else if (g > 255)
    g = 255;

  if (b < 0)
    b = 0;
  else if (b > 255)
    b = 255;

  return Colour::bgr(b, g, r);
}

Colour::bgr Colour::YCbCr::toBgrFloat() const
{
  float y = this->y;
  float cb = this->cb;
  float cr = this->cr;

  int r = y + 1.40200 * (cr - 0x80);
  int g = y - 0.34414 * (cb - 0x80) - 0.71414 * (cr - 0x80);
  int b = y + 1.77200 * (cb - 0x80);

  if (r < 0)
    r = 0;
  else if (r > 255)
    r = 255;

  if (g < 0)
    g = 0;
  else if (g > 255)
    g = 255;

  if (b < 0)
    b = 0;
  else if (b > 255)
    b = 255;

  return Colour::bgr(b, g, r);
}

从BGR到HSV的转换：

Colour::hsv Colour::bgr2hsv(bgr const& in)
{
  Colour::hsv out;

  int const hstep = 255 / 3;            // Hue step size between red -> green -> blue

  int min = in.r < in.g ? in.r : in.g;
  min = min  < in.b ? min  : in.b;

  int max = in.r > in.g ? in.r : in.g;
  max = max  > in.b ? max  : in.b;

  out.v = max;                          // v
  int chroma = max - min;
  if (max > 0)
  {
    out.s = 255 * chroma / max;         // s
  }
  else
  {
    // r = g = b = 0                    // s = 0, v is undefined
    out.s = 0;
    out.h = 0;
    out.v = 0; // it's now undefined
    return out;
  }

  if (chroma == 0)
  {
    out.h = 0;
    return out;
  }

  const int chroma2 = chroma * 2;
  int offset;
  int diff;

  if (in.r == max)
  {
    offset = 3 * hstep;
    diff = in.g - in.b;
  }
  else if (in.g == max)
  {
    offset = hstep;
    diff = in.b - in.r;
  }
  else
  {
    offset = 2 * hstep;
    diff = in.r - in.g;
  }

  int h = offset + (diff * (hstep + 1)) / chroma2;

  // Rotate such that red has hue 0
  if (h >= 255)
    h -= 255;

  assert(h >= 0 && h < 256);

  out.h = h;

  return out;

不幸的是我没有代码可以一步完成。

您还可以使用built-in OpenCV functions for colour conversion。

cvtColor(img, img, CV_BGR2HSV);

Answer 2

U和V分量也被计算为RGB值的线性组合。那意味着，不同强度的红色（R，0,0）被映射到一些（y * R + a，u * R + b，v * R + c），这再次意味着检测到“红色” YUV可以计算由y，u，v，a，b，c（其中一些是冗余的）确定的像素到该线的距离是否接近零。单点产品可以实现这一点。然后将剩余像素设置为YUV空间中的（0,128,128）（我认为在几乎所有YCrCb，YUV等类型中，R = 0，G = 0，B = 0）。

Answer 3

有几种YUV格式，但常见的格式保持Y与原始图像的分辨率相同，但U和V是半角，并在单通道Y图像缓冲区后保存为单独或隔行扫描的平面/通道。

这使您可以有效地访问Y作为1通道8位灰度图像。

Answer 4

访问和操作像素不知道颜色格式，因此相同的代码适用于颜色分量YU和V.如果需要以RGB模式访问，最好可能首先为您感兴趣的区域调用cv::cvtColor。 / p>

YUV图像中的像素

4 个答案: