嵌⼊式AI设备--⽕星⼈视觉传感器--颜⾊识别功能 颜⾊识别功能是⽕星⼈视觉传感器的基本的功能，现有视觉传感器颜⾊识别距离有限，不适⽤于多颜⾊场景。针对这些问题，本传感器采⽤改进的数字图像处理算法，能完成多个物体颜⾊识别，提升准确率。处理过程分为三个步骤：图像预处理、颜⾊识别和识别结果滤波。基本原理是利⽤HSV域的特性，对图像进⾏处理。 HSV（⾊调、饱和度、亮度）参数与颜⾊对应的关系，本传感器做了轻微的调整。
参数⿊⾊
(BK)灰⾊
(GY)
⽩⾊
(WT)
红⾊
（RD）
橙⾊
（OG）
黄⾊
（YL）
绿⾊
(GN)
青⾊
(DKGN)
蓝⾊
(BU)
紫⾊
(PL)
hmin00001561126357890125
hamx1801801801018025347799124155
smin00043434343434343
smax2554330255255255255255255255
vmin04622146464646464646
Vmax46220255255255255255255255255
⼀，图像预处理
图像预处理分为三个步骤：去噪、图像增强、转换颜⾊模型三个步骤。作为备选⽅案，去噪可以推荐使⽤（快速中值滤波算法+双边滤波算法）的组合滤波算法，⽰例代码没有使⽤。
图像增强推荐使⽤拉普拉斯图像增强，对图像进⾏锐化处理。
图像处理完成之后，从RGB域转换到HSV域，具体的⽅法如下所⽰：
⼆，颜⾊识别算法
颜⾊识别可分为两个步骤：图像颜⾊遍历和物体轮廓查。⾸先根据HSV（⾊调、饱和度、亮度）模型中的⾊度数值，对颜⾊进⾏分类，对10种颜⾊进⾏分类，但是由于环境中背景⼀般采⽤⿊、灰、⽩三种颜⾊，因此不检测该三种颜⾊，将此三种颜⾊点成为背景点，其他的为颜⾊点。同时橙⾊和青⾊容易被认为是黄⾊和蓝⾊，为了增加传感器使⽤的可靠性，避免造成误解，仅仅检测五种颜⾊：红⾊、黄⾊、绿⾊、蓝⾊和紫⾊。
三、结果滤波算法
使⽤测试视频，测试结果如下：
通过上图可以看到，因此需要采⽤结果滤波算法来去除⼤量的噪点，因此需要使⽤结果滤波算法，结果滤波算法如下所⽰，其中AB代表传感器⾼度，视觉传感器位置在A点，视觉传感器摄像头识别⾓度为60度，默认垂直地⾯放置，⽽A点与球体切线的与球体相交的点为C、D，假设 AB=10cm（即传感器离地⾯有10cm），BC=200cm，根据⼏何原理得到⾓DAB为90度，则计算⾓度α 。通过⽐例换算，可知传感器图像中球体在42*42像素的⼤⼩范围内。因此设计滤波算法，通过轮廓检测后，将矩形轮廓尺度⼩于42*42像素的物体直接滤除。
四，代码结构
1，需要使⽤摄像头；
2，采集图像信息，通过串⼝发送；
3，依赖简易的opencv库函数，可以使⽤⽩平衡算法；立磨衬板
4, 测试函数编译命令为：g++ color_mode_test.cpp color_mode.cpp uart_io.cpp -o color_mode_test -lopencv_core -
lopencv_highgui -lopencv_imgproc -lpthread -std=c++11
代码主体为和，测试代码为，⽤来测试颜⾊识别功能，代码中有详细的注释。
* 函数(Function)：find_color(Mat &src, vector<string> &color_name,vector<Rect> &rect_dst, string color) * 功能(Description)：查⽬标图⽚的轮廓，标记颜⾊
* 调⽤函数（Calls）：findContours()等
* 输⼊参数（parameter）：Mat &src：输⼊图像
箱式高温煅烧炉
vector<string> &color_name：保存轮廓的颜⾊数组
vector<Rect> &rect_dst：保存轮廓矩形数组
string color：颜⾊标记
* 返回数值(return)： -1：检测失败，即没有轮廓
正数：轮廓的个数
* 其他(Others)：可以添加形态学处理算法
********************************************************************************************************/
int find_color(Mat &src, vector<string> &color_name, vector<Rect> &rect_dst, string color);
/******************************************************************************************************
* 函数(Function)：expand_color_image(Mat &srcImg, Mat &dstImg)
* 功能(Description)：对图像进⾏形态学处理
* 调⽤函数（Calls）：erode()，dilate()等
* 输⼊参数（parameter）：Mat &srcImg：输⼊图像
Mat &dstImg：输出图像
变压器蝶阀
* 返回数值(return)：⽆
* 其他(Others)：可以修改形态学处理算法模板⼤⼩
********************************************************************************************************/
人工智能垃圾桶void expand_color_image(Mat &srcImg, Mat &dstImg);
/******************************************************************************************************
* 函数(Function)get_color_pic(Mat &src, Mat &RD, Mat &YL, Mat &GN, Mat &BU, Mat &PL)
* 功能(Description)：获取五种颜⾊的模板
* 调⽤函数（Calls）：cvtColor()，get_color_num()等
* 输⼊参数（parameter）：Mat &src：输⼊图像 Mat &RD：红⾊
* Mat &YL：黄⾊ Mat &GN：绿⾊
* Mat &BU：蓝⾊ Mat &PL：紫⾊
* 返回数值(return)： return =-1：检测失败，参数范围溢出
* return = 0：检测成功
* 其他(Others)：图像的参数：S(饱和度)和V(明度)，范围可以调节，主要⽤于调节背景颜⾊（⿊、⽩、灰）********************************************************************************************************/
int get_color_pic(Mat &src, Mat &RD, Mat &YL, Mat &GN, Mat &BU, Mat &PL);
/******************************************************************************************************
* 函数(Function)： get_color_num(int &num)
* 功能(Description)：根据H（⾊调）数值，判断对应的颜⾊区间
* 调⽤函数（Calls）：⽆
* 输⼊参数（parameter）：int &num：输⼊H（⾊调）数值。
* 返回数值(return)： return =-1：检测失败，五种颜⾊
* return = 1：红⾊
* return = 2：黄⾊
* return = 3：绿⾊
* return = 4：蓝⾊
* return = 5：紫⾊
* 其他(Others)：默认的阈值是：h_min[6] = { 0,156,30,35,105,125 };
h_max[6] = { 8,180,34,77,124,155 };
阈值范围可以调节。
********************************************************************************************************/
对扣int get_color_num(int &num);
* 函数(Function)：get_color_mode(Mat &framem, vector<string> color_name, vector<Point> Rect_center, vector<Point> Rect_size) * 功能(Description)：获取五种颜⾊的模板
* 调⽤函数（Calls）：get_pic()，find_color()等
* 输⼊参数（parameter）：Mat &frame：输⼊图像
* vector<string> &color_name：检测颜⾊数组
* vector<Point> &Rect_center：对应中⼼坐标
* vector<Point> &Rect_size：矩形尺⼨（长和宽）
* 返回数值(return)： return =-1：图像获取失败合同比对
* return =-2：未监测到轮廓
* return = 正数：检测得到参数
* 其他(Others):
********************************************************************************************************/
int get_color_mode(Mat &frame, vector<string> &color_name, vector<Point> &Rect_center, vector<Point> &Rect_size);
参考代码⽰例在中，直接调⽤库函数即可。
vector<string> color_name;
vector<Point> Rect_center;
vector<Point> Rect_size;
if (get_color_mode(frame, color_name, Rect_center, Rect_size) > 0)
{
...
}
使⽤打印函数，打印出具体的位置（颜⾊名称、中⼼点坐标、矩形区域长宽）即可，代码如下：
strcpy(color_temp,color_name[i].c_str());
color_temp[2]=' ';
len=UART_Send(fd,(unsigned char*)color_temp,3);//颜⾊
unsigned char temp[5];
int2char_num(Rect_center[i].x,temp);
len=UART_Send(fd,(unsigned char*)temp,4);//x
int2char_num(Rect_center[i].y,temp);
len=UART_Send(fd,(unsigned char*)temp,4);//y
int2char_num(Rect_size[i].x,temp);
len=UART_Send(fd,(unsigned char*)temp,4);//w
int2char_num(Rect_size[i].y,temp);
temp[4]='\n';
len=UART_Send(fd,(unsigned char*)temp,5);//h
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