关于简单目标识别与意图分析的机器学习实战研究(第三节 降噪处理)

        为了实现目标精确识别,颜色分割只是其中的一种方法,对于大多数图片,我们还是更倾向于对图片进行高斯模糊去噪的方法,此外网上还有很多其他的方法,这里只介绍我认为好用的这一种。

为什么选取高斯模糊去噪的方法呢?

        因为高斯模糊去噪的时候,函数内部的判别阈值可以自行设定,阈值的大小直接影响了去噪的强弱(这里不能说是去噪好坏,因为根据不同图片,想要达到的效果也不同)。有时候匹配的效果不尽人意,修改一下阈值重新运行一遍就好了。

        我们这里最终要做的还是要提高模板匹配的精度,使在有干扰的情况下完成模板匹配,所以在降噪的时候为了保持模板和目标内容的同步,需要将模板和目标图片同时进行降噪处理,之后的匹配也会在降噪后的图片之间进行。一言不合就上代码:

def Img_Outline(original_img):

    gray_img = cv.cvtColor(original_img, cv.COLOR_BGR2GRAY) 

    blurred = cv.GaussianBlur(gray_img, (9, 9), 0)    # 高斯模糊去噪(设定卷积核大小影响效果) 

    _, RedThresh = cv.threshold(blurred, 140, 255, cv.THRESH_BINARY)  # 设定阈值,对识别很重要,可以手动调节识别效果(阈值影响开闭运算效果)

    kernel = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_RECT, (5, 5))     # 定义矩形结构元素 

    closed = cv.morphologyEx(RedThresh, cv.MORPH_CLOSE, kernel) # 闭运算(链接块) 

    opened = cv.morphologyEx(closed, cv.MORPH_OPEN, kernel)   # 开运算(去噪点) 

    return original_img, gray_img, RedThresh, closed, opened 

###原图 

tpl ="D://PythonPicTemplate/binarization/tankTemplate3.jpg" 

target = "D://PythonPicTemplate/binarization/tanks4.jpg" 

tpl = Img_read(tpl) 

target = Img_read(target) 

red = (0, 0, 255) 

green = (0,255,0) 

col = red 

thickness = 5 

methods = [] 

for o in range(0,num): 

    methods.append(cv.TM_CCORR_NORMED) 

'''''

差值平方和匹配 CV_TM_SQDIFF

标准化差值平方和匹配 CV_TM_SQDIFF_NORMED

相关匹配 CV_TM_CCORR

标准相关匹配 CV_TM_CCORR_NORMED

相关匹配 CV_TM_CCOEFF

标准相关匹配 CV_TM_CCOEFF_NORMED

''' 

th, tw = tpl.shape[:2] 

rows, cols = target.shape[:2] 

content1 = "正在分析模板大小:" 

printGreen(content1.decode("utf-8").encode("gbk") ) 

print "TemplateSize: ",th, tw 

content2 = "正在分析目标大小:" 

printGreen(content2.decode("utf-8").encode("gbk")) 

print "TargetSize: ", rows,cols 

i =0

tl0 = [] 

br0 = [] 

for md in methods: 

    result = cv.matchTemplate(target, tpl, md) 

    min_val, max_val, min_loc, max_loc = cv.minMaxLoc(result) 

    if md == cv.TM_SQDIFF_NORMED: 

        tl0.append(min_loc) 

    else: 

        tl0.append(max_loc) 

    br0.append((tl0[i][0]+tw, tl0[i][1]+th))   

    cv.rectangle(target, tl0[i], br0[i], (0, 0, 255),2) 

    i += 1 

original_img, gray_img, RedThresh, closed, opened = Img_Outline(tpl) 

original_imgT, gray_imgT, RedThreshT, closedT, openedT = Img_Outline(dst) 

#cv.imshow("original", original_img)     

#cv.imshow("gray", gray_img) 

#cv.imshow("closed", closed) 

cv.namedWindow("opened", cv.WINDOW_NORMAL) 

cv.imshow("opened", opened) 

#cv.imshow("original", original_imgT)     

#cv.imshow("grayT", gray_imgT) 

#cv.imshow("closedT", closedT) 

cv.namedWindow("openedT", cv.WINDOW_NORMAL) 

cv.imshow("openedT", openedT) 

结果如下所示:

模板高斯降噪
目标高斯降噪
高斯降噪灰度图、二值化open&close

        下一次将使用特定算法对坦克军团特定连线处理,以及生成坦克阵型简图。

代码已上传至GitHub及Gitee,欢迎star,欢迎讨论:

GitHub:https://github.com/wangwei39120157028/Machine_Learning_research_on_simple_target_recognition_and_intention_analysis

Gitee:https://gitee.com/wwy2018/Machine_Learning_research_on_simple_target_recognition_and_intention_analysis/settings

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