海天线算法的前世今生

副标题：六点取色、海天线与前生今世------蓝天滤镜里我最磨人的一条线

摘要：上篇全流程速通只交代 mask 结论；这篇细说原理 ------六点怎么取、取完怎么印中间步骤验收、magic number（ROI 0.65 / TOP_BAND）为什么存在、又怎么换成 bottom_up。无 GPU 见第三篇。

素材：同一片 Pexels 海岸固定机位 · 1280×720

0. 上篇留白的地方

上篇说过：A 轮锁主天，B′ 补云洞，合并成 mask。六点怎么点、海天线怎么定、ROI 怎么换------全在这儿。三篇里最磨人的也是这段。

灰蓝天海岸片里，海天交界管两件事：

别把海抠进 mask------白沫、深蓝一进 mask，滤镜就染海。
补云洞时别用 magic 比例------「画面上半屏 47%」不是海平线，换构图就废。

先看 A 轮 mask 叠上去长什么样：

有淡黄色一层的是天，剩下的是海和岩石。验收就一句：海天交界贴不贴眼 。后面所有迭代，都是为这条线服务------但线能不能准，先得六点取色，跑起来还要印中间步骤。

1. 六点取色：A 轮锁主天，故意不用 cloud

A 轮的 job 是锁主天盘 + 海天分界 ，在 frame_raw.jpg 上点六个采样色，算出 hsv_threshold_a.json。

原计划取色表里有 cloud。我没把 sky_cloud 放进六点------云 H 离群、偏黄，merge 进 A 的 JSON 会把岩石/岛色相拉进区间，海天变脏。取色网站上 cloud 点一点 merge，区间就背叛你。

A 锁的是盘，不是认云；云和主天色域分叉，不能为顶云把 H 拉穿。云洞交给后面的 B′，这是第一次偏离 steps 字面流程，但符合设计。

2. 取色别翻车：换算、坐标、脑子里要有数

每个点其实要在心里有一套标准。可以用取色网站辅助，填 JSON 前先把 HSV 口径对齐。

网站 HSV ↔ OpenCV HSV

通道	OpenCV（脚本用的）	网站常见写法	怎么换算
H	0～179（色环 ÷2）	0～360°	`H_opencv = H_网站 ÷ 2`
S	0～255	0～100%	`S_opencv = S% × 255 ÷ 100`
V	0～255	0～100%	`V_opencv = V% × 255 ÷ 100`

网站 S/V 若已是 0～255，直接用。最稳还是在 frame_raw.jpg 1280×720 上用 OpenCV 读像素------和 run_mask_hsv_a.py 一致，别跟 1080 预览坐标混了。

六个点管哪块

点	管哪块
`sky_top_L` / `sky_top_R`	左上角、右上角（光照不均，最容易漏）
`sky_mid`	中间大块天
`sky_blue`	偏下一点、相对「更蓝」的一带
`sky_gray`	云缝 / 灰蒙区（最灰的那块天）
`sky_near_horizon`	海天交界正上方（锁分界线）

取点规则（踩坑版）

规则	为什么
必须在 1280×720 原帧上点	1080 预览坐标整体偏，mask 全歪
y 要在「天」里：顶 ~y<200，海天 ~y≈300～360 仍可能是天	点太低就是海
x 顶角要真的在角上	本片 `sky_top_L` x≈86，`sky_top_R` x≈1030
避云边、避岛、避码头	边缘像素 H/S 混合，拉区间会脏
`sky_near_horizon` 在海平线正上方最后一截天	锁边界；太低吃进海，太高锁不住
右侧近海不能当 `sky_gray`	xy 对但语义不对------其实是海/反光
太近又太像不加第 7 点	不撑 min/max、不占新角落

灰蓝天（本片这类）H / S / V 怎么想

H（色相）· OpenCV 0～179

心里预期	本片六点实测
天 ≈ 100～115（青蓝，不是绿、不是黄）	全部 102～105，紧得离谱

不对的信号：H < 95 且点在「像天」的位置 → 多半云边偏黄、反光或岩石；H > 120 少见纯天；网站 0～360 忘了 ÷2 整表废。所以有 CLAMP_H_LOWER = 92------merge 把 H 拉脏时，也不让区间吃到偏黄的 H。

S（饱和度）· 灰天关键轴

心里预期	本片
灰天 S 很低：大概 10～50	最低 12（海天），最高 45（mid）
真「蓝天」尖儿可以更高	后来 `(668,78)` S≈91，upper 不够 → 补 `sky_blue2`

不对的信号：S > 60～70 还说是天 → 多半植被、饱和礁石；S 极低 + V 极高且在云心 → 那是云，交给 B′；sky_gray 要点云缝里仍算「天」的地方，不是随便灰一块。

V（明度）

心里预期	本片
天偏亮：大概 V ≥ 140	六点 186～196

不对的信号：V < 120 → 云影、阴面、深水；海天附近可以 S 很低但 V 仍高 （sky_near_horizon 就是这种）。

灰天靠 S 宽、V 够亮；H 只信窄带，且用 clamp 保底；点要散在天的不同位置，绝不点云心、海面、岩石。

六点只是起点。真正磨人的，是跑起来之后才发现漏了哪块天、海从哪儿渗进来------下面按我实际踩坑的顺序讲。

3. 取点会翻车：印中间步骤才算数

六点是在 frame_raw.jpg 一张图上 点的。这片海岸固定机位，我赌它代表性强；但赌归赌，点完不等于完工。

跑完 A 轮 overlay，顶角漏天、海天吃进海、饱和蓝天抠成洞------全是正常翻车。本片后来还补过点（比如 (668,78) 的 sky_blue2，upper S 不够宽）。只信第一次 merge 出来的 JSON，一定会栽。

我摸索出来的验收法很土，但管用：

把 A、B 各阶段的中间图打出来 ------inRange 后、ROI 后、morph 后、B′ allow 带、合并前，能存啥存啥。
叠 overlay 看「还缺哪块天」------缺的是 A 的色域问题，还是云洞没补上。
分清 A 和 B′ 的锅 ：A 锁主天盘；B′ 只补云洞，不补天。低饱和云吃不进 A 的方盒，才交给 B′ 在低 S 规则里长洞。把 B′ 当「再抠一轮天」，海天一定脏。

sky_near_horizon 帮你锁分界，但六点取对了，后面还有 ROI、A″、B′ 围着海天线磨------不印中间步骤，根本不知道卡在哪一道。

4. 第一次海天线：写死的比例（magic number）

没有「海天」这根线之前，海也会进 mask ------白沫、深蓝和天色相重叠，inRange 全图扫一遍，下半片海面会被当成天。

A 轮：ROI 0.65------「下面默认是海」

最早的做法是 ROI ：从某条水平线往下，默认当海、不当天 ；主要在上半截里信 mask。

旧方案就是 上面 65%，下面 35% 整片清零 。读代码时注意顺序：inRange 其实先扫了全图，ROI 是扫完再砍一刀------不是「只在上半张图里 inRange」。

这不是拍脑袋：我对着很多帧的中间 mask 看过，0.65 在这片视频里能跑通 ------海面误检控得住，真天也没大面积被砍。但它仍是 magic number：海天更高的构图、海占画面更少的时候，0.65 会先误伤真天，后面精裁也救不回来（ROI 清零的像素补不回去）。

B′ 轮：TOP_BAND------画面比例也不是海平线

A 吃不进低饱和云，B′ 用低 S 规则补洞。一开始也想偷懒：只在上半屏 跑，比如 TOP_BAND × h，只让 y < 0.47h 参与。

本片 0.47 还能凑合；拧到 0.60 又开始扫海面；换一支海天更高的视频，整个带就歪了。画面高比例 ≠ 海平线------跟 ROI 0.65 是同一类病：写死比例能兜本片，换构图就废。

5. 换掉 magic number：从 mask 里读线

2026-06-24 半夜想通的：别跟画面百分比较劲，跟 mask 自己说话。

ROI：0.65 → bottom_up

看很多张中间 mask：底下仍以黑（海）居多，往上才进天。左 / 中 / 右各取几列，从底向上扫 ，连续几行填充够密，就算进天区------得到动态 y_cap，替换写死的 0.65。读失败才回 0.65 兜底。

所以：旧 ROI = 写死的「下面当海」；新 ROI = 从 mask 估出来的「下面当海」------心里那个模型没变，只是线不再 magic。

红：固定比例 y≈468 · 绿：bottom_up y≈359（贴海天）

本片实测两张 overlay 叠上去肉眼差别不大------看线比看 overlay 清楚。换构图时，固定 0.65 会先砍真天，那时候才分得开。

B′：跟 mask_a 的海岸线走

B′ 不再用 TOP_BAND，改成跟 mask_a 自己的天际线------按列扫白色结束行，低 S 云洞只长在 allow 带里，再和 A 合并。

A″：海面误检，B′ 救不了

换掉 ROI 之后，还有一类问题：海面已经进 A 了。B′ 只能管洞长在哪儿，retro-fix 不了 A 里的误检。

inRange 偶发把白沫、深蓝吃进来。做法是 morph 之后再 按列 cap 一刀 ------从上往下扫中央带，连续几行天像素很少就算过海天；再按列找每列 mask 最靠下的天行，cap 以下砍掉。这一步叫 A″ ，和 B′ 分工：A″ 修 A 里的海面，B′ 补云洞。

完整顺序（读 `run_mask_hsv_a.py` 用）

text 复制代码

① inRange        六点 JSON → 色域方盒，第一次「像天的颜色」
② ROI            粗门帘：y_cap 以下不信（bottom_up 或 0.65 兜底）
③ morph          形态学修边修洞
④ A′ exclude     可选手抠矩形扣岛/码头
⑤ A″             精修刀：按 mask 形状削海面误检
→ mask_hsv_a.png
     ↓
B′ 低 S 补云洞（跟 mask_a 海天线，不补天）→ 合并

调试时最容易搅混 ROI 和 A″ ：都带「海天」，时机完全不同------ROI 在 morph 前粗挡，A″ 在 morph 后精裁。0.65 是这片能跑的 ROI 兜底，不是 A″ 本身。

6. 迭代时间线