在图片中找到美国国旗？
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【中文标题】在图片中找到美国国旗？【英文标题】：Finding the American flag in a picture? 【发布时间】：2016-11-06 11:02:34 【问题描述】：为了纪念七月四日，我有兴趣找到一种程序化的方法来检测图片中的美国国旗。有一个earlier and popular question about finding Coca-Cola cans in images 描述了一些解决该问题的好技术，尽管我不确定它们是否适用于标志，因为
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旗帜在风中飘扬，因此可能会遮挡自身或以其他方式非线性变形（这使得 SIFT 等技术更难使用），并且
与可口可乐罐不同，美国国旗的星条旗不是美国国旗独有的，它可能是 flag of Liberia 的一部分，排除了许多“线条签名”技术。
是否有任何标准的图像处理或识别技术特别适合这项任务？
【问题讨论】：
如果你有大数据集进行训练，搜索：深度学习图像分类。近年来，这方面取得了很大进展。 我知道您是 SO 的知名成员，但看起来 1) 没有尝试。 2）问题太宽泛了。 @SalvadorDali，老兄，他在下面回答了自己的问题。答案也很好（我刚刚获得了第 16 次投票）。我认为 Asker 对更多答案/方法持开放态度。 @VC.One 伙计，你到底在哪里看到他回答他的问题？写出好的答案的人完全是另一个人。 @SalvadorDali，我的错，我从您评论的时间戳中认为您正在回复 Bounty Asker。这一切都是那么的超现实...... 【参考方案1】：我的方法概括了这个问题，实际上是在蓝色区域附近寻找红色和白色条纹图案（水平或垂直）。因此它适用于只有美国国旗有这种图案的场景。
我的方法是用 Java 开发的，使用 Marvin Framework。
算法：
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滤色器只保留与美国国旗颜色相同的像素。
查找水平红白条纹图案
找到垂直的红白条纹图案
去除小面积图案（噪点）
检查此图案是否被蓝色区域包围
分割区域。
输入：
滤色器：
标志：
更有趣的是在flag多的情况下的表现。
输入：
滤色器：
模式匹配：
标志：
源代码：
import static marvin.MarvinPluginCollection.*;
public class AmericanFlag
public AmericanFlag()
process("./res/flags/", "flag_0", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_1", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_2", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_3", Color.yellow);
process("./res/flags/", "flag_4", Color.blue);
private void process(String dir, String fileName, Color color)
MarvinImage originalImage = MarvinImageIO.loadImage(dir+fileName+".jpg");
MarvinImage image = originalImage.clone();
colorFilter(image);
MarvinImageIO.saveImage(image, dir+fileName+"_color.png");
MarvinImage output = new MarvinImage(image.getWidth(), image.getHeight());
output.clear(0xFFFFFFFF);
findStripsH(image, output);
findStripsV(image, output);
MarvinImageIO.saveImage(output, dir+fileName+"_1.png");
MarvinImage bin = MarvinColorModelConverter.rgbToBinary(output, 127);
morphologicalErosion(bin.clone(), bin, MarvinMath.getTrueMatrix(5, 5));
morphologicalDilation(bin.clone(), bin, MarvinMath.getTrueMatrix(15, 15));
MarvinImageIO.saveImage(bin, dir+fileName+"_2.png");
int[] centroid = getCentroid(bin);
image.fillRect(centroid[0], centroid[1], 30, 30, Color.yellow);
int area = getMass(bin);
boolean blueNeighbors = hasBlueNeighbors(image, bin, centroid[0], centroid[1], area);
if(blueNeighbors)
int[] seg = getSegment(bin);
for(int i=0; i<4; i++)
originalImage.drawRect(seg[0]+i, seg[1]+i, seg[2]-seg[0], seg[3]-seg[1], color);
MarvinImageIO.saveImage(originalImage, dir+fileName+"_final.png");
private boolean hasBlueNeighbors(MarvinImage image, MarvinImage bin, int centerX, int centerY, int area)
int totalBlue=0;
int r,g,b;
int maxDistance = (int)(Math.sqrt(area)*1.2);
for(int y=0; y<image.getHeight(); y++)
for(int x=0; x<image.getWidth(); x++)
r = image.getIntComponent0(x, y);
g = image.getIntComponent1(x, y);
b = image.getIntComponent2(x, y);
if(
(b == 255 && r == 0 && g == 0) &&
(MarvinMath.euclideanDistance(x, y, centerX, centerY) < maxDistance)
)
totalBlue++;
bin.setBinaryColor(x, y, true);
if(totalBlue > area/5)
return true;
return false;
private int[] getCentroid(MarvinImage bin)
long totalX=0, totalY=0, totalPixels=0;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++)
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++)
if(bin.getBinaryColor(x, y))
totalX += x;
totalY += y;
totalPixels++;
totalPixels = Math.max(1, totalPixels);
return new int[](int)(totalX/totalPixels), (int)(totalY/totalPixels);
private int getMass(MarvinImage bin)
int totalPixels=0;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++)
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++)
if(bin.getBinaryColor(x, y))
totalPixels++;
return totalPixels;
private int[] getSegment(MarvinImage bin)
int x1=-1, x2=-1, y1=-1, y2=-1;
for(int y=0; y<bin.getHeight(); y++)
for(int x=0; x<bin.getWidth(); x++)
if(bin.getBinaryColor(x, y))
if(x1 == -1 || x < x1) x1 = x;
if(x2 == -1 || x > x2) x2 = x;
if(y1 == -1 || y < y1) y1 = y;
if(y2 == -1 || y > y2) y2 = y;
return new int[]x1,y1,x2,y2;
private void findStripsH(MarvinImage imageIn, MarvinImage imageOut)
int strips=0;
int totalPixels=0;
int r,g,b;
int patternStart;
boolean cR=true;
int patternLength = -1;
for(int y=0; y<imageIn.getHeight(); y++)
patternStart = -1;
strips = 0;
patternLength=-1;
for(int x=0; x<imageIn.getWidth(); x++)
r = imageIn.getIntComponent0(x, y);
g = imageIn.getIntComponent1(x, y);
b = imageIn.getIntComponent2(x, y);
if(cR)
if(r == 255 && g == 0 && b == 0)
if(patternStart == -1) patternStart = x;
totalPixels++;
else
if(patternLength == -1)
if(totalPixels >=3 && totalPixels <= 100)
patternLength = (int)(totalPixels);
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
else
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2)
strips++;
totalPixels=1;
cR = false;
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
else
if(r == 255 && g == 255 && b == 255)
totalPixels++;
else
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2)
strips++;
totalPixels=1;
cR = true;
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
if(strips >= 4)
imageOut.fillRect(patternStart, y, x-patternStart, 2, Color.black);
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
private void findStripsV(MarvinImage imageIn, MarvinImage imageOut)
int strips=0;
int totalPixels=0;
int r,g,b;
int patternStart;
boolean cR=true;
int patternLength = -1;
for(int x=0; x<imageIn.getWidth(); x++)
patternStart = -1;
strips = 0;
patternLength=-1;
for(int y=0; y<imageIn.getHeight(); y++)
r = imageIn.getIntComponent0(x, y);
g = imageIn.getIntComponent1(x, y);
b = imageIn.getIntComponent2(x, y);
if(cR)
if(r == 255 && g == 0 && b == 0)
if(patternStart == -1) patternStart = y;
totalPixels++;
else
if(patternLength == -1)
if(totalPixels >=3 && totalPixels <= 100)
patternLength = (int)(totalPixels);
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
else
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2)
strips++;
totalPixels=1;
cR = false;
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1;
// if(maxL != -1 && totalPixels > maxL)
// totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; maxL=-1;
//
else
if(r == 255 && g == 255 && b == 255)
totalPixels++;
else
if(totalPixels >= Math.max(patternLength*0.5,3) && totalPixels <= patternLength * 2)
strips++;
totalPixels=1;
cR = true;
else
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
// if(maxL != -1 && totalPixels > maxL)
// totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; maxL=-1;
// cR=true;
//
if(strips >= 4)
imageOut.fillRect(x, patternStart, 2, y-patternStart, Color.black);
totalPixels=0; patternStart=-1; strips=0; patternLength=-1; cR=true;
private void colorFilter(MarvinImage image)
int r,g,b;
boolean isR, isB;
for(int y=0; y<image.getHeight(); y++)
for(int x=0; x<image.getWidth(); x++)
r = image.getIntComponent0(x, y);
g = image.getIntComponent1(x, y);
b = image.getIntComponent2(x, y);
isR = (r > 120 && r > g * 1.3 && r > b * 1.3);
isB = (b > 30 && b < 150 && b > r * 1.3 && b > g * 1.3);
if(isR)
image.setIntColor(x, y, 255,0,0);
else if(isB)
image.setIntColor(x, y, 0,0,255);
else
image.setIntColor(x, y, 255,255,255);
public static void main(String[] args)
new AmericanFlag();
其他结果：
【讨论】：
但是你没有用“利比里亚国旗”来测试它……还是这是新的挑战？ 大多数示例看起来既没有算法描述的水平条纹也没有垂直条纹——更像是对角线。这只是您对算法的措辞方式的差异吗？您是否真的专门寻找水平或垂直条纹，或任何方向？还是您以某种方式合并水平和垂直以找到对角线？ 事实上他们有。让我用另一种方式来定义这种模式：在水平或垂直方向上红色和白色之间的颜色交替。例如，旋转 45 度的旗帜具有垂直和水平条纹图案。如果你用一条与条纹不平行的线穿过美国国旗，你会看到红色和白色之间的交替。但是，当这条线与条纹正交时，图案会更加强烈。是的，我合并了水平和垂直结果。【参考方案2】：您可以通过 OpenCV 库使用“模板匹配”。
这是该方法背后的理论：
模板匹配是一种搜索和查找位置的方法 在更大的图像中的模板图像。 OpenCV自带一个函数 cv2.matchTemplate() 用于此目的。它只是滑动模板 输入图像上的图像（如在 2D 卷积中）并比较 模板图像下输入图像的模板和补丁。
代码示例和实现解释可以在这里找到： http://docs.opencv.org/master/d4/dc6/tutorial_py_template_matching.html#gsc.tab=0
【讨论】：
以上是关于在图片中找到美国国旗？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章