在图片中找到美国国旗？
为了纪念7月4日，我有兴趣找到一种以编程方式检测图片中的美国国旗。有earlier and popular question about finding Coca-Cola cans in images描述了针对该问题的一些好方法，但我不确定它们是否适用于标志，因为
- 旗帜在风中飘扬，因此可能会自我遮挡或以其他方式非线性变形（这使得像SIFT这样的技术有点难以使用），并且
- 与可口可乐不同，美国国旗的星条旗并非美国国旗所独有，可能是flag of Liberia的一部分，排除了许多＆＃34;线签名＆＃34;技术。
是否有任何特别适合此任务的标准图像处理或识别技术？
2 个答案:
答案 0 :(得分：33)
我的方法概括了问题，实际上寻找靠近蓝色区域的红色和白色条纹图案（水平或垂直）。因此，它适用于只有美国国旗具有这种模式的场景。
我的方法是用Java开发的，使用Marvin Framework。
<强>算法：
- 彩色滤镜，仅保留与美国国旗颜色相同的像素。
- 找到水平的红色和白色条纹图案
- 查找垂直红色和白色条纹图案
- 去除面积小（噪音）的图案
- 检查此图案是否被蓝色区域包围
- 细分区域。
<强>输入：
滤色镜：
<强>标志：
更有趣的是在有很多标志的情况下的表现。
<强>输入：
滤色镜：
模式匹配：
<强>标志：
源代码：
import static marvin.MarvinPluginCollection.*;
public class AmericanFlag {
public AmericanFlag(){
process("./res/flags/", "flag_0", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_1", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_2", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_3", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_4", Color.blue);
}
private void process(String dir, String fileName, Color color){
MarvinImage originalImage = MarvinImageIO.loadImage(dir+fileName+".jpg");
MarvinImage image = originalImage.clone();
colorFilter(image);
MarvinImageIO.saveImage(image, dir+fileName+"_color.png");
MarvinImage output = new MarvinImage(image.getWidth(), image.getHeight());
output.clear(0xFFFFFFFF);
findStripsH(image, output);
findStripsV(image, output);
MarvinImageIO.saveImage(output, dir+fileName+"_1.png");
MarvinImage bin = MarvinColorModelConverter.rgbToBinary(output, 127);
morphologicalErosion(bin.clone(), bin, MarvinMath.getTrueMatrix(5, 5));
morphologicalDilation(bin.clone(), bin, MarvinMath.getTrueMatrix(15, 15));
MarvinImageIO.saveImage(bin, dir+fileName+"_2.png");
int[] centroid = getCentroid(bin);
image.fillRect(centroid[0], centroid[1], 30, 30, Color.yellow);
int area = getMass(bin);
boolean blueNeighbors = hasBlueNeighbors(image, bin, centroid[0], centroid[1], area);
if(blueNeighbors){
int[] seg = getSegment(bin);
for(int i=0; i<4; i++){
originalImage.drawRect(seg[0]+i, seg[1]+i, seg[2]-seg[0], seg[3]-seg[1], color);
}
MarvinImageIO.saveImage(originalImage, dir+fileName+"_final.png");
}
}
private boolean hasBlueNeighbors(MarvinImage image, MarvinImage bin, int centerX, int centerY, int area){
int totalBlue=0;
int r,g,b;
int maxDistance = (int)(Math.sqrt(area)*1.2);
for(int y=0; y<image.getHeight(); y++){
for(int x=0; x<image.getWidth(); x++){
r = image.getIntComponent0(x, y);
g = image.getIntComponent1(x, y);
b = image.getIntComponent2(x, y);
if(
(b == 255 && r == 0 && g == 0) &&
(MarvinMath.euclideanDistance(x, y, centerX, centerY) < maxDistance)
){
totalBlue++;
bin.setBinaryColor(x, y, true);
}
}
}
if(totalBlue > area/5){
return true;
}
return false;
}
private int[] getCentroid(MarvinImage bin){
long totalX=0, totalY=0, totalPixels=0;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++){
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++){
if(bin.getBinaryColor(x, y)){
totalX += x;
totalY += y;
totalPixels++;
}
}
}
totalPixels = Math.max(1, totalPixels);
return new int[]{(int)(totalX/totalPixels), (int)(totalY/totalPixels)};
}
private int getMass(MarvinImage bin){
int totalPixels=0;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++){
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++){
if(bin.getBinaryColor(x, y)){
totalPixels++;
}
}
}
return totalPixels;
}
private int[] getSegment(MarvinImage bin){
int x1=-1, x2=-1, y1=-1, y2=-1;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++){
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++){
if(bin.getBinaryColor(x, y)){
if(x1 == -1 || x < x1){ x1 = x; }
if(x2 == -1 || x > x2){ x2 = x; }
if(y1 == -1 || y < y1){ y1 = y; }
if(y2 == -1 || y > y2){ y2 = y; }
}
}
}
return new int[]{x1,y1,x2,y2};
}
private void findStripsH(MarvinImage imageIn, MarvinImage imageOut){
int strips=0;
int totalPixels=0;
int r,g,b;
int patternStart;
boolean cR=true;
int patternLength = -1;
for(int y=0; y<imageIn.getHeight(); y++){
patternStart = -1;
strips = 0;
patternLength=-1;
for(int x=0; x<imageIn.getWidth(); x++){
r = imageIn.getIntComponent0(x, y);
g = imageIn.getIntComponent1(x, y);
b = imageIn.getIntComponent2(x, y);
if(cR){
if(r == 255 && g == 0 && b == 0){
if(patternStart == -1){ patternStart = x;}
totalPixels++;
} else{
if(patternLength == -1){
if(totalPixels >=3 && totalPixels <= 100){
patternLength = (int)(totalPixels);
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
}
} else{
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2){
strips++;
totalPixels=1;
cR = false;
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
}
}
}
}
else{
if(r == 255 && g == 255 && b == 255){
totalPixels++;
} else{
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2){
strips++;
totalPixels=1;
cR = true;
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
}
}
}
if(strips >= 4){
imageOut.fillRect(patternStart, y, x-patternStart, 2, Color.black);
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
}
}
}
}
private void findStripsV(MarvinImage imageIn, MarvinImage imageOut){
int strips=0;
int totalPixels=0;
int r,g,b;
int patternStart;
boolean cR=true;
int patternLength = -1;
for(int x=0; x<imageIn.getWidth(); x++){
patternStart = -1;
strips = 0;
patternLength=-1;
for(int y=0; y<imageIn.getHeight(); y++){
r = imageIn.getIntComponent0(x, y);
g = imageIn.getIntComponent1(x, y);
b = imageIn.getIntComponent2(x, y);
if(cR){
if(r == 255 && g == 0 && b == 0){
if(patternStart == -1){ patternStart = y;}
totalPixels++;
} else{
if(patternLength == -1){
if(totalPixels >=3 && totalPixels <= 100){
patternLength = (int)(totalPixels);
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
}
} else{
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2){
strips++;
totalPixels=1;
cR = false;
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
}
}
}
// if(maxL != -1 && totalPixels > maxL){
// totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; maxL=-1;
// }
}
else{
if(r == 255 && g == 255 && b == 255){
totalPixels++;
} else{
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2){
strips++;
totalPixels=1;
cR = true;
} else{
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
}
}
// if(maxL != -1 && totalPixels > maxL){
// totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; maxL=-1;
// cR=true;
// }
}
if(strips >= 4){
imageOut.fillRect(x, patternStart, 2, y-patternStart, Color.black);
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
}
}
}
}
private void colorFilter(MarvinImage image){
int r,g,b;
boolean isR, isB;
for(int y=0; y<image.getHeight(); y++){
for(int x=0; x<image.getWidth(); x++){
r = image.getIntComponent0(x, y);
g = image.getIntComponent1(x, y);
b = image.getIntComponent2(x, y);
isR = (r > 120 && r > g * 1.3 && r > b * 1.3);
isB = (b > 30 && b < 150 && b > r * 1.3 && b > g * 1.3);
if(isR){
image.setIntColor(x, y, 255,0,0);
} else if(isB){
image.setIntColor(x, y, 0,0,255);
} else{
image.setIntColor(x, y, 255,255,255);
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new AmericanFlag();
}
}
其他结果：
答案 1 :(得分：1)
您可以使用＆＃39;模板匹配＆＃39;通过OpenCV库。
以下是该方法背后的理论：
模板匹配是一种搜索和查找位置的方法 在更大的图像中的模板图像。 OpenCV附带一个功能 cv2.matchTemplate（）用于此目的。它只是滑动模板 输入图像上的图像（如在2D卷积中）并比较 模板和模板图像下的输入图像补丁。
代码示例和实现说明可在此处找到： http://docs.opencv.org/master/d4/dc6/tutorial_py_template_matching.html#gsc.tab=0
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