【好玩的计算机视觉】物体跟踪及屏幕涂鸦

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好久没来CSDN了，还是写博客的岁月更加充实。这次开个新的专栏【好玩的计算机视觉】，打算做一些从入门到进阶过程中好玩的程序分享给大家，抛砖引玉。因为计算机视觉和摄像头分不开，所以以后这个专题标配一个demo视频。因为我喜欢B站的弹幕和没有广告，所以视频都发在bilibili上，非常欢迎大家用弹幕和我交流分享点子哈:-)

这次做一个跟踪涂鸦，就是先确定一个物体，用最小的圆跟踪它从而获得圆心，用这个圆心在屏幕上画图。使用OpenCV 3和Python 3。

1. 选取物体

我们可以用OpenCV的cv2.setMouseCallback方法使用鼠标，点击图像中你感兴趣的物体，就会在终端输出HSV颜色值。比如我在视频中用的乒乓球，我会尽量在乒乓球上多选取一些点，从而得知一个乒乓球HSV颜色空间的大概范围，从而把乒乓球从背景中剥离。HSV颜色空间非别是：Hue色度, Saturation饱和度, Value明度。如下图：

我在程序中是选取金黄色物体：

lowerYellow = np.array([14,110,150])
upperYellow = np.array([35,255,255])

在HSV颜色空间中，色度是0-360，但在OpenCV程序中，色度是0-180，所以上图压缩成180°的半圆柱就是对应程序中的取值范围。然后用：

mask = cv2.inRange(hsv, lowerYellow, upperYellow)

来获得前景物体，和背景区分开。接下来获取边界：

im, contours, hierarchy = cv2.findContours(mask.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

然后用最小圆包裹住物体：

for c in contours:
      (x, y), radius = cv2.minEnclosingCircle(c)

最后就用cv2.line和cv2.circle来实时绘画。按下“x”键开始追踪选取物体最小圆的圆心并画图，再按一下“x”停止；按“c”键清除屏幕图画，可以接着画了。

Demo视频：http://www.bilibili.com/video/av4851948/

完整代码：https://github.com/littlethunder/ballTrackAndDraw

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