Зависит от сложности сцены.Если изображение содержит один красный шар, перед сценой, которая не содержит других красных объектов, это легко:
Вы выбираете пиксели с высокими значениями в красном канале, удаляете паразитные одиночные пиксели (например, с помощью «открытия»).), и вычислите центр тяжести оставшихся пикселей.
Если сцена только немного сложнее, необходимый алгоритм должен быть намного более сложным, и вы должны начать читать научные статьи, например, те, что в TCупоминается.Уже упоминавшееся преобразование Хафа - это относительно простой алгоритм, который может распознавать частично скрытые фигуры.Поэтому, если вы хотите избавиться от простого алгоритма, тщательно настройте сцену и используйте хорошее освещение с несколькими лампами.
Для библиотек, которые выполняют основные операции анализа изображений, OpenCV и Camellia, которые уже упоминались- это те библиотеки, которые вам нужны.Для простых алгоритмов и когда вам не нужно в реальном времени, вы также можете попробовать модуль анализа изображений из Scipy .