OpenCVでHSV変換して色抽出

HSVに変換して色抽出する話はそこら中に転がっているのですが，
なんだかんだハマってしまったのでメモ．

http://imagingsolution.blog107.fc2.com/blog-entry-248.html
この通りやればよかったんですが，C++っぽく書き直したかったから書き直した．

コード

colorExtraction.cpp

void colorExtraction(cv::Mat* src, cv::Mat* dst,
	int code,
	int ch1Lower, int ch1Upper,
	int ch2Lower, int ch2Upper,
	int ch3Lower, int ch3Upper
	)
{
	cv::Mat colorImage;
	int lower[3];
	int upper[3];

	cv::Mat lut = cv::Mat(256, 1, CV_8UC3);   

	cv::cvtColor(*src, colorImage, code);

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

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

	for (int i = 0; i < 256; i++){
		for (int k = 0; k < 3; k++){
			if (lower[k] <= upper[k]){
				if ((lower[k] <= i) && (i <= upper[k])){
					lut.data[i*lut.step+k] = 255;
				}else{
					lut.data[i*lut.step+k] = 0;
				}
			}else{
				if ((i <= upper[k]) || (lower[k] <= i)){
					lut.data[i*lut.step+k] = 255;
				}else{
					lut.data[i*lut.step+k] = 0;
				}
			}
		}
	}

	//LUTを使用して二値化
	cv::LUT(colorImage, lut, colorImage);

	//Channel毎に分解
	std::vector<cv::Mat> planes;
	cv::split(colorImage, planes);

	//マスクを作成
	cv::Mat maskImage;
	cv::bitwise_and(planes[0], planes[1], maskImage);
	cv::bitwise_and(maskImage, planes[2], maskImage);

	//出力
	cv::Mat maskedImage;
	src->copyTo(maskedImage, maskImage);
	*dst = maskedImage;
}

ハマりどころ

LUT

LUT（ルックアップテーブル）の作成がうまくいってなかった．
3chのLUTを生成するとき，3次元の配列を突っ込むのではなくて3倍？でかい配列にする必要がありました．

ダメな例

bad_lut.cpp

int lut[256][3];
for(int i = 0; i < 256; i++){
  for(int k = 0; k < 3; k++){
    lut[i][k] = ...
  }
}
cv::Mat lutMat = cv::Mat( 256, 1, CV_8UC3, lut );

//うまくいかない
cv::LUT(src, lutMat, dst);

画像のマスク

cv::MatのcopyTo(dst, mask)は，どうやらdstに非ゼロの値が入っているとマスクされないようで，
まずdstをゼロで埋める必要があるっぽいです．
今回は新しくcv::Matを用意してやりました．

実行例

適当なカラー画像を用意します．
色抽出するときはRGBで範囲を指定するよりもHSVの方が適しているので，
RGBをHSVに変換してから色を抽出します．

OpenCVでは，H,S,Vを以下の範囲で指定してやります．
H:色相 0~180
S:彩度 0~255
V:明度 0~255

main.cpp

cv::Mat origImage; //適当に画像を突っ込む
cv::Mat extractedImage;

//H:150-165, S:100-255, V:70-255
colorExtraction(&origImage, &extracted, CV_BGR2HSV, 150, 165, 100, 255, 70, 255);

マスク

抽出画像

背景が少し残ってしまいましたが概ね綺麗に抽出できてます．

参考

http://imagingsolution.blog107.fc2.com/blog-entry-248.html
http://docs.opencv.org/modules/core/doc/operations_on_arrays.html
http://www.me.sie.dendai.ac.jp/labWiki/wiki.cgi?page=%B3%AC%C4%B4%CA%D1%B4%B9