STM32驅動OV7725攝像頭顏色識別

2019-11-09 17:46:25

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供稿：網友

實驗目的： 使用stm32驅動OV7725攝像頭進行圖像實時采集，在tft屏幕上實時顯示并識別圖像中的特定顏色，在顏色的周圍畫上框。

實驗現象： 這里寫圖片描述

我的工程代碼鏈接： http://download.csdn.net/my

程序移植自阿莫論壇某位大神的程序。鏈接：http://www.amobbs.com/thread-5499408-1-1.html?_dsign=85056954

實現原理： 將攝像頭的數據讀出寫入tft屏，讀取tft屏幕上的像素點的顏色進行識別。由于RGB格式的顏色數據的效果不好，所以將其轉換為HSL格式數據。首先遍歷尋找腐蝕中心，然后在之前腐蝕中心點處進行迭代向外尋找新的腐蝕中心。腐蝕算法從該點開始分別向上下左右四個方向進行讀點，若點的顏色符合條件則往外讀，等四個方向都結束后得到四個邊緣點的坐標，記左邊緣點的x軸坐標為left，右邊緣點的x軸坐標為right，上邊緣點的y軸坐標為up，下邊緣點的y軸坐標為bottom，那么坐標( (right-left)/2 , (up-bottom)/2 ) 即為新的腐蝕中心。

關于程序中使用到的參數值，我是參照下面這些該大神在論壇說的調試經驗得到的參數：設置好H、S、L的閾值，用起來沒有問題。分享一下我的調節參數時總結的技巧： 1.識別綠色和藍色的效果最好，因為他們在色調譜中占據的范圍最大 2.先將S、L的范圍設的廣一些（如 5 -250 ），先調節H的值的范圍 3.H值調節好后，再調節S、L值

這里介紹下一些相關概念： HSL:（摘自百度百科）這里寫圖片描述

這里寫圖片描述

HSL的H(hue)分量，代表的是人眼所能感知的顏色范圍，這些顏色分布在一個平面的色相環上，取值范圍是0°到360°的圓心角，每個角度可以代表一種顏色。基本參照：360°/0°紅、60°黃、120°綠、180°青、240°藍、300°洋紅，它們在色相環上按照60°圓心角的間隔排列。 HSL的S(saturation)分量，指的是色彩的飽和度，它用0%至100%的值描述了相同色相、明度下色彩純度的變化。數值越大，顏色中的灰色越少，顏色越鮮艷，呈現一種從理性(灰度)到感性(純色)的變化。 HSL的L(lightness)分量，指的是色彩的明度，作用是控制色彩的明暗變化。它同樣使用了0%至100%的取值范圍。數值越小，色彩越暗，越接近于黑色；數值越大，色彩越亮，越接近于白色。

HSL與RGB之間的計算：從RGB推算HSL： R、G、B的數值定在【0,255】亮度L只依賴于R、G、B的最大值和最小值。若令M、N分別是R、G、B的最大值和最小值，則有：若M=0（N=0），即R、G、B均為0時，L=0；否則，亮度L為其中。由公式可知，L的取值范圍在0到240之間。對于飽和度S：當M或N改變時S隨之改變；否則，S不變。即S與L的情況類似，只與最大和最小值有關，換句話說與L有關。所以可以得到S與L之間的數學關系：當M=N=0或者M=N=255時，沒有意義；l=0時，s=0; 當（M+N）>256時，S為：S=240（M-N）/（512-M-N）；當l>120時，s = （M-N）* 240 / ( 480 - ( M+ N) ); 當（M+N）<256時，S為：S=240（M-N）/（M+N）；當l<=120時，s = （M-N）* 240 / ( M+ N); 同理，色相H也是只與最大值和最小值有關。當M=N時，H無定義；當最大值為紅色，最小值為藍色，即M=R、N=B，H介于0到40之間，有： H=40（G-N）/（M-N）; 當最大值為紅色，最小值為綠色，即M=R、N=G，H介于200到240之間，有： H=240+40（G-B）/（M-N）; 當最大值為綠色，最小值為紅色，即M=G、N=R，H介于80到120之間；當最大值為綠色，最小值為藍色，即M=G、N=B，H介于40到80之間； h = 40 * ( B - R ) / （M-N）+ 80; 當最大值為藍色，最小值為紅色，即M=B、N=R，H介于120到160之間；當最大值為藍色，最小值為綠色，即M=B、N=G，H介于160到200之間； h = 40 * ( R - G ) / （M-N）+ 160;

從HSL反算RGB：當H無定義時，表示R、G、B三者相等，因策，他們的值可以直接由下面公式求得：當L=0時，R=G=B=0；當L！=0時，R=G=B=（17L-8）/16；當H有定義時，令SUM為M與N之和，由上面的公式可知，若L=0，則SUM=0，否則SUM=（17L-8）*2/16。若SUM<256，則最大值M為：M=SUM/2+SUM*S/480；若SUM<=256，則最大值M為：M=SUM/2+（512-SUM）*S/480；求出最大值后，可以求出最小值N=SUM-M。下面分六種情況求出R、G、B的值：令L為H/40的整數部分：若L=0，則： R=M B=N G=B+H *（R-B）/40 若L=1，則： G=M B=N R=G+（G-B）（H-40）/40 若L=2，則： G=M R=N B=R+（G-R）（H-80）/40 若L=3，則： B=M R=N G=B+（B-R）（H-120）/40 若L=4，則： G=N B=M R=G+（B-G）（H-160）/40 若L=5，則： R=M G=N B=R +（R-G）（H-200）/40 至此RGB的反算就完成了。

如果想要更快捷地將HSL轉換成RGB格式，可以使用下面的工具：網絡工具鏈接： HSL取色器鏈接： http://hslpicker.com/#f9aee5,0.82 RGB、HEX、HSL等顏色形式相互轉換工具鏈接： http://tools.jb51.net/color/rgb_hex_hsl

推薦使用windos自帶的繪圖工具軟件中，點“顏色”->”編輯顏色”->”規定自定義顏色” 進入調色板進行調色。這里寫圖片描述