K-meansについて教えてください。

質問

OpenCVを利用し、肌色部分をHSV値の範囲により緑色に変えています。(while文)ここから顔、右手、左手の３つにK-meansを使って三色に分けたいのですが、どのように変えればいいですか？クラスタの中心の座標を使うので座標でクラスタリングしたいです。

#include "stdafx.h"
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#pragma comment(lib,"cv.lib")
#pragma comment(lib,"cxcore.lib")
#pragma comment(lib,"highgui.lib")

#include <math.h>

#define LINE_THICKNESS -1
#define LINE_TYPE 8
#define SHIFT 0
#define MAX_CLUSTERS (3)

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
CvSeq *objects;
CvRect *r;
char *cascade_name;
int key;
int i = 1;
//////////////////////////////////////////////////////////////////
int x, y, W, H;
int ofs, idx;
unsigned char *pix;
int pixCnt;
int pixCnt2;
int h, s, v;
double n, m;
double aveH, aveS, aveV;
double divh, divs, divv;
double divH, divS, divV;
double aveH2, aveS2, aveV2;
double sigmaH, sigmaS, sigmaV;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
CvCapture* src;
IplImage *frame1;
IplImage *frame2;
IplImage *frame3;
CvHaarClassifierCascade *cascade;
CvMemStorage *storage;

cvNamedWindow ("原画像");
cvNamedWindow ("HSV画像");
cvNamedWindow ("処理結果");
// カスケード・ファイルの読み込み
cascade_name = "haarcascade_frontalface_default.xml";
cascade = (CvHaarClassifierCascade *) cvLoad(cascade_name, 0, 0, 0);
storage = cvCreateMemStorage (0);
cvClearMemStorage(storage);

src = cvCaptureFromCAM(0);
if(src == NULL){printf("映像が取得できません。\n");
cvWaitKey(0);
return -1;
}

frame1 = cvQueryFrame(src);
frame2 = cvCreateImage(cvGetSize(frame1), IPL_DEPTH_8U, 3);
frame3 = cvCreateImage(cvGetSize(frame1), IPL_DEPTH_8U, 3);
//顔領域の検出
objects = cvHaarDetectObjects(frame1, cascade, storage, 1.1, 3, 0, cvSize(0, 0));

r = (CvRect *) cvGetSeqElem(objects, i);
cvRectangle(frame1, cvPoint(r->x, r->y)
, cvPoint(r->x + r->width, r->y + r->height), CV_RGB(0, 255, 0), 4);

cvCvtColor(frame1, frame2, CV_BGR2HSV);

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
pix = (unsigned char*)frame2->imageData;
pixCnt = frame2->width*frame2->height;
pixCnt2 = r->width/6*r->height/6;
printf( "%d\n", pixCnt );
printf("pixCnt2: %d\n", pixCnt2);

aveV = aveS = aveH = 0;
for( y=r->y+r->height/2; y<r->y+r->height/2+r->height/6; y++ ) {
ofs = y*frame2->widthStep;
for( x=r->x+r->width*2/3; x<r->x+r->width*2/3+r->width/6; x++ ) {
idx = ofs + x*3;

aveS += pix[idx+1];
if (pix[idx+1] >= 0) {
aveH += pix[idx];
} else {
pixCnt2--;
}

}
}

aveS /= pixCnt2;
aveH /= pixCnt2;

printf("H%f,S%f,V%f\n", aveH, aveS, aveV);

aveH2 = 0;
divh = 0;
for( y=r->y; y<r->y+r->height; y++ ) {
ofs = y*frame2->widthStep;
for( x=r->x; x<r->x+r->width; x++ ) {
idx = ofs + x*3;

aveH2 += (pix[idx]-aveH)*(pix[idx]-aveH);
}
}

aveH2 /= pixCnt2;
divH = aveH2;
sigmaH = sqrt(aveH2);

while(1){
frame1 = cvQueryFrame(src); if(frame1 == NULL) break; // 1フレーム取得
cvRectangle(frame1, cvPoint(r->x, r->y) // 検出部に四角枠描画
, cvPoint(r->x + r->width, r->y + r->height), CV_RGB(0, 255, 0), 4);
cvCvtColor(frame1, frame2, CV_BGR2HSV);
cvShowImage ("原画像", frame1); // 検出結果表示
cvShowImage ("HSV画像", frame2); // 検出結果表示
for( y=0; y<frame2->height; y++ ) {
ofs = y*frame2->widthStep;
for( x=0; x<frame2->width; x++ ) {
idx = ofs + x*3;

v = pix[idx+2];
s = pix[idx+1];
h = pix[idx];

if ((h > aveH-sigmaH && h < aveH+sigmaH)&& (s > aveS-10 && s < aveS+10)) {
pix[idx+2] = 230;
pix[idx+1] = 230;
pix[idx] = 60;
}
else {
pix[idx+2] = 0;
pix[idx+1] = 0;
pix[idx] = 0;
}
}
}

cvCvtColor(frame2, frame3, CV_HSV2BGR);
cvShowImage ("処理結果", frame3); // 検出結果表示
if(cvWaitKey(33) == 27) break; // ESCキーを押した時終了

}

// ウィンドウ・キャプチャ・メモリの解放
cvReleaseImage(&frame1);
cvReleaseImage(&frame2);
cvReleaseImage(&frame3);
cvDestroyWindow("原画像");
cvDestroyWindow("HSV画像");
cvDestroyWindow("処理結果");
cvReleaseCapture(&src);
cvReleaseMemStorage(&storage);

return 0;
｝

回答No.4

myuki1232 · ベストアンサー

> 配列ですが、(x,y)座標を配列に格納する仕方がわかりません。
一つしか入らないなら二つ使えばいい。
float *x, *y;
みたいに、x と y の配列を使ってもいいし、あるいは
CvPoint *points;
みたいに OpenCV の構造体を配列にしてもいい。

CvSeq や CvMat みたいな OpenCV のデータ構造型を使えば、cvAvg みたいな関数が使えて重心計算をする手間が省けるけど、あなたのスキルを考えるとおすすめはしない。

お礼

ありがとうございます!!
挑戦してみます！

回答No.3

myuki1232

> 座標を格納するには、何を使うといいんですか？
配列でいいと思うよ。
k-means 法なら、重心だけ記憶して座標はその都度求め直してもいいかもしれないけど。

> while文の中if文の範囲のみの座標を配列に入れるってことが思うようにいきません。
いちいち細かく訊かないとわからないかな。
1. これをしようとして
2. こうやってみたが
3. このようにうまくいかない
かについて訊いてるんだよ。
思うようにいかないってことは、何かはやったんだよね。それは上のコードには載ってないよね?

お礼

配列であってるんですね!!

すみません(>_<)
配列ですが、(x,y)座標を配列に格納する仕方がわかりません。
試してみたものですが、私が使ったのは浮動小数点型の値一つずつしか入れられないものみたいで、間違ってると分かりコードから削りました…

回答No.2

myuki1232

> 自分もそのように考えていますが、うまくいきません。
何がうまくいかないの?

代わりにプログラミングして欲しいというのなら、誰も答えないよ。

お礼

while文の中if文の範囲のみの座標を配列に入れるってことが思うようにいきません。
座標を格納するには、何を使うといいんですか？

回答No.1

myuki1232

画素の x,y 座標に従ってクラスタリングすればいいのでは?

お礼

回答ありがとうございます!!
自分もそのように考えていますが、うまくいきません。
どのようにプログラムを作ればよいのですか？