OpenCvSharp で色領域の抽出

OpenCvSharp を用いて特定の色を検出するサンプルコードです。

　やってることは元ネタのサイトと一緒ですが、 C++ API を用いて（そこそこ）エレガントに書き直しました。LUT を生成する部分で OpenCvSharp Wiki に TypeSpecificMat (faster) と書いてある方法でピクセルにアクセスしているので、 unsafe じゃないやり方では最も高速なんじゃないかと思います。それから、Mat ではなく IplImage を使いたい人（C++ API を使わない人）向けに、元ネタのコードを OpenCvSharp で使えるようそのまま書き換えたものも載せておきました。

　以下は画像から肌色領域を抽出するコードです。そのまま動かすには、実行ファイルと同じフォルダに lena.jpg という名前のイメージファイルが存在する必要があります。

C++ API を使った方

	using OpenCvSharp;
	using OpenCvSharp.CPlusPlus;
	using System;

	namespace OpenCvSharpSample
	{
	class Program
	{
	static void Main(string[] args)
	{
	// ファイル読み込み
	var mat = new Mat("lena.jpg");

	// 肌色領域を抽出
	var skinMat = ColorExtraction(mat, ColorConversion.BgrToHsv, 0, 10, 80, 255, 0, 255);

	Cv2.ImShow("SrcMat", mat);
	Cv2.ImShow("SkinColor", skinMat);
	Cv2.WaitKey(0);
	}

	// OpenCvSharp3　では ColorConversionCodes
	public static Mat ColorExtraction(Mat srcMat, ColorConversion code,
	int ch1Lower, int ch1Upper,
	int ch2Lower, int ch2Upper,
	int ch3Lower, int ch3Upper)
	{
	if (srcMat == null)
	throw new ArgumentNullException("srcMat");

	var colorMat = srcMat.CvtColor(code);

	var lut = new Mat(256, 1, MatType.CV_8UC3);

	var lower = new int[3] { ch1Lower, ch2Lower, ch3Lower };
	var upper = new int[3] { ch1Upper, ch2Upper, ch3Upper };

	// cv::Mat_<cv::Vec3b>
	var mat3 = new MatOfByte3(lut);

	var indexer = mat3.GetIndexer();

	for (int i = 0; i < 256; i++)
	{
	var color = indexer[i];
	byte temp;

	for (int k = 0; k < 3; k++)
	{

	if (lower[k] <= upper[k])
	{
	if ((lower[k] <= i) && (i <= upper[k]))
	{
	temp = 255;
	}
	else
	{
	temp = 0;
	}
	}
	else
	{
	if ((i <= upper[k]) \|\| (lower[k] <= i))
	{
	temp = 255;
	}
	else
	{
	temp = 0;
	}
	}

	color[k] = temp;
	}

	indexer[i] = color;
	}

	Cv2.LUT(colorMat, lut, colorMat);

	var channelMat = colorMat.Split();

	var maskMat = new Mat();

	Cv2.BitwiseAnd(channelMat[0], channelMat[1], maskMat);
	Cv2.BitwiseAnd(maskMat, channelMat[2], maskMat);

	srcMat.CopyTo(maskMat, maskMat);

	return maskMat;
	}
	}
	}

view raw

ColorExtraction.cs

hosted with ❤ by GitHub

C++ API を使わない方

	using OpenCvSharp;
	using System;

	namespace OpenCvSharpSample
	{

	class Program
	{
	static void Main(string[] args)
	{
	// ファイル読み込み
	var srcImage = new IplImage("lena.jpg");

	var dstImage = new IplImage(srcImage.Size,srcImage.Depth,srcImage.NChannels);

	// 肌色領域を抽出
	ColorExtraction(srcImage,dstImage, ColorConversion.BgrToHsv, 0, 10, 80, 255, 0, 255);

	Cv.ShowImage("SrcMat", srcImage);
	Cv.ShowImage("SkinColor", dstImage);
	Cv.WaitKey(0);
	}

	public static void ColorExtraction(IplImage srcImage, IplImage dstImage, ColorConversion code,
	int ch1Lower, int ch1Upper,
	int ch2Lower, int ch2Upper,
	int ch3Lower, int ch3Upper)
	{

	if (srcImage == null)
	throw new ArgumentNullException("srcImage");
	else if (dstImage == null)
	throw new ArgumentNullException("dstImage");


	IplImage colorImage;
	IplImage ch1Image, ch2Image, ch3Image;
	IplImage maskImage;

	int i, k;
	int[] lower = new int[3];
	int[] upper = new int[3];
	int[] val = new int[3];

	CvMat lut;

	colorImage = Cv.CreateImage(Cv.GetSize(srcImage), srcImage.Depth, srcImage.NChannels);
	Cv.CvtColor(srcImage, colorImage, code);

	lut = Cv.CreateMat(256, 1, MatrixType.U8C3);

	lower[0] = ch1Lower;
	lower[1] = ch2Lower;
	lower[2] = ch3Lower;

	upper[0] = ch1Upper;
	upper[1] = ch2Upper;
	upper[2] = ch3Upper;

	for (i = 0; i < 256; i++)
	{
	for (k = 0; k < 3; k++)
	{
	if (lower[k] <= upper[k])
	{
	if ((lower[k] <= i) && (i <= upper[k]))
	{
	val[k] = 255;
	}
	else
	{
	val[k] = 0;
	}
	}
	else
	{
	if ((i <= upper[k]) \|\| (lower[k] <= i))
	{
	val[k] = 255;
	}
	else
	{
	val[k] = 0;
	}
	}
	}
	Cv.Set1D(lut, i, new CvScalar(val[0], val[1], val[2]));
	}

	Cv.LUT(colorImage, colorImage, lut);
	Cv.ReleaseMat(lut);

	ch1Image = Cv.CreateImage(Cv.GetSize(colorImage), colorImage.Depth, 1);
	ch2Image = Cv.CreateImage(Cv.GetSize(colorImage), colorImage.Depth, 1);
	ch3Image = Cv.CreateImage(Cv.GetSize(colorImage), colorImage.Depth, 1);

	Cv.Split(colorImage, ch1Image, ch2Image, ch3Image, null);

	maskImage = Cv.CreateImage(Cv.GetSize(colorImage), colorImage.Depth, 1);
	Cv.And(ch1Image, ch2Image, maskImage);
	Cv.And(maskImage, ch3Image, maskImage);

	Cv.Zero(dstImage);
	Cv.Copy(srcImage, dstImage, maskImage);

	Cv.ReleaseImage(colorImage);
	Cv.ReleaseImage(ch1Image);
	Cv.ReleaseImage(ch2Image);
	Cv.ReleaseImage(ch3Image);
	Cv.ReleaseImage(maskImage);
	}
	}
	}

view raw

ColorExtraction_c.cs

hosted with ❤ by GitHub