检查特定像素是否在颜色范围内？

Question

我在 python 中使用 OpenCV 来制作一个解决魔方的程序。我不是在创建自己的求解算法，而是在使用 kociemba 的 python 实现。

无论如何，为了使用这个算法，我必须传递一个代表立方体颜色的有效字符串。所以，截至目前，我正在尝试检测魔方表面的颜色。

我试过了：

        _, img = self.cap.read()
        print('frame captured!')

        hsv = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2HSV)
        #scan each pixel in the list
        for a in self.pixelsToScan:
            hue = hsv[a[1],a[0],0]
            print(hue)
            sat = hsv[a[1],a[0],1]/255
            print(sat)
            val = hsv[a[1],a[0],2]/255
            print(val)

            #CHANGE COLOR CHECKING TO USE inRange()#

            if sat<.15 and val>.85:
                #WHITE
                self.colors = self.colors + 'U'
            elif hue<7 or hue>=173:
                #RED
                self.colors = self.colors + 'F'
            elif hue>=7 and hue<22:
                #ORANGE
                self.colors = self.colors + 'B'
            elif hue>=22 and hue<37:
                #YELLOW
                self.colors = self.colors + 'D'
            elif hue>=37 and hue<67:
                #GREEN
                self.colors = self.colors + 'L'
            elif hue>=67 and hue<135:
                #BLUE
                self.colors = self.colors + 'R'
            else:
                #BROKEN
                self.colors = self.colors + 'E'

还有：

        _, img = self.cap.read()
        print('frame captured!')

        #scan each pixel in the list
        for a in self.pixelsToScan:

            if cv.inRange(numpy.copy(img), self.WHITE_MIN, self.WHITE_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #WHITE
                self.colors = self.colors + 'U'
            elif cv.inRange(numpy.copy(img), self.RED_LOWER_MIN, self.RED_LOWER_MAX)[a[1],a[0]]==255 or cv.inRange(numpy.copy(img), self.RED_UPPER_MIN, self.RED_UPPER_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #RED
                self.colors = self.colors + 'F'
            elif cv.inRange(numpy.copy(img), self.ORANGE_MIN, self.ORANGE_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #ORANGE
                self.colors = self.colors + 'B'
            elif cv.inRange(numpy.copy(img), self.YELLOW_MIN, self.YELLOW_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #YELLOW
                self.colors = self.colors + 'D'
            elif cv.inRange(numpy.copy(img), self.GREEN_MIN, self.GREEN_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #GREEN
                self.colors = self.colors + 'L'
            elif cv.inRange(numpy.copy(img), self.BLUE_MIN, self.BLUE_MAX)[a[1],a[0]]==255:
                #BLUE
                self.colors = self.colors + 'R'
            else:
                #BROKEN
                self.colors = self.colors + 'E'

我不知道如何可靠地检查每件作品的颜色，因为光线总是在变化。我认为使用 inRange() 函数将是我所需要的，但由于某种原因它不起作用。而且每个范围都不同，所以我不知道有什么方法可以检查同一图像中的相同像素与所有像素。

说真的，任何帮助将不胜感激。提前致谢！

编辑：我现在还尝试了以下方法：

        _, img = self.cap.read()
        print('frame captured!')

        hsv = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2HSV)
        #scan each pixel in the list
        for a in self.pixelsToScan:
            r = img[a[1],a[0],2]
            g = img[a[1],a[0],1]
            b = img[a[1],a[0],0]

            if r>220 and g>220 and b>220:
                #WHITE
                self.colors = self.colors + 'U'
            elif r>=175 and g<=60 and b<=60:
                #RED
                self.colors = self.colors + 'F'
            elif r>=175 and g>=96 and g<=171 and b<=54:
                #ORANGE
                self.colors = self.colors + 'B'
            elif r>=205 and r <= 213 and g>=175 and b<=41:
                #YELLOW
                self.colors = self.colors + 'D'
            elif r<=96 and g>=175 and b<=128:
                #GREEN
                self.colors = self.colors + 'L'
            elif r>=54 and r<=85 and g<=116 and b >=179:
                #BLUE
                self.colors = self.colors + 'R'
            else:
                #BROKEN
                self.colors = self.colors + 'E'

rgb 限制是使用我之前的 hsv 边界创建的。

这是具有所需输出的图像：

我有一张魔方的一张脸：

这应该会产生输出LDLLFLBRR，但它会产生输出EEEEEEEEE，表示所有错误，或“LULLFRFRR”，这意味着橙色被检测为红色，黄色被检测为白色，绿色偶尔被检测为蓝色。

我需要的是一种可靠的方法，始终能够分辨出哪种颜色是哪种颜色。

感谢您的帮助！

Answer 1

我怀疑您正在查看单个像素来确定贴纸的颜色，并且贴纸区域内有很多变化。

每个贴纸的大小似乎约为 510x510 像素，因此我建议您在进行颜色测试之前尝试制作至少 100x100 像素的盒子平均值。