安裝
剛接觸Pillow的朋友先來看一下Pillow的安裝方法,在這里我們以Mac OS環境為例: (1)、使用 pip 安裝 Python 庫。pip 是 Python 的包管理工具,安裝後就可以直接在命令行一站式地安裝/管理各種庫了(pip 文檔)。
$ wget http://pypi.python.org/packages/source/p/pip/pip-0.7.2.tar.gz$ tar xzf pip-0.7.2.tar.gz$ cd pip-0.7.2$ python setup.py install
(2)、使用 pip 下載獲取 Pillow:
$ pip install pillow
(3)、安裝過程中命令行出現錯誤提示:」error: command 『clang' failed with exit status
1」。上網查閱,發現需要通過 Xcode 更新 Command Line Tool。於是打開
Xcode->Preferences->Downloads-Components選項卡。咦?竟然沒了 Command Line
Tools。再查,發現 Xcode 5 以上現在需要用命令行安裝:
$ xcode-select —install
系統會彈出安裝命令行工具的提示,點擊安裝即可。
此時再 pip install pillow,就安裝成功了。
pip freeze 命令查看已經安裝的 Python 包,Pillow 已經乖乖躺那兒了。
好了,下面開始進入教程~
Image類
Pillow中最重要的類就是Image,該類存在於同名的模塊中。可以通過以下幾種方式實例化:從文件中讀取圖片,處理其他圖片得到,或者直接創建一個圖片。
使用Image模塊中的open函數打開一張圖片:
>>> from PIL import Image>>> im = Image.open("lena.ppm")
如果打開成功,返回一個Image對象,可以通過對象屬性檢查文件內容
>>> from __future__ import print_function>>> print(im.format, im.size, im.mode)
PPM (512, 512) RGB
format屬性定義了圖像的格式,如果圖像不是從文件打開的,那麼該屬性值為None;size屬性是一個tuple,表示圖像的寬和高(單位為像素);mode屬性為表示圖像的模式,常用的模式為:L為灰度圖,RGB為真彩色,CMYK為pre-press圖像。
如果文件不能打開,則拋出IOError異常。
當有一個Image對象時,可以用Image類的各個方法進行處理和操作圖像,例如顯示圖片:
>>> im.show()
ps:標准版本的show()方法不是很有效率,因為它先將圖像保存為一個臨時文件,然後使用xv進行顯示。如果沒有安裝xv,該函數甚至不能工作。但是該方法非常便於debug和test。(windows中應該調用默認圖片查看器打開)
讀寫圖片
Pillow庫支持相當多的圖片格式。直接使用Image模塊中的open()函數讀取圖片,而不必先處理圖片的格式,Pillow庫自動根據文件決定格式。
Image模塊中的save()函數可以保存圖片,除非你指定文件格式,那麼文件名中的擴展名用來指定文件格式。
圖片轉成jpg格式
from __future__ import print_functionimport os, sysfrom PIL import Imagefor infile in sys.argv[1:]: f, e = os.path.splitext(infile) outfile = f + ".jpg" if infile != outfile: try: Image.open(infile).save(outfile) except IOError: print("cannot convert", infile)
save函數的第二個參數可以用來指定圖片格式,如果文件名中沒有給出一個標準的圖像格式,那麼第二個參數是必須的。
創建縮略圖
from __future__ import print_functionimport os, sysfrom PIL import Imagesize = (128, 128)for infile in sys.argv[1:]: outfile = os.path.splitext(infile)[0] + ".thumbnail" if infile != outfile: try: im = Image.open(infile) im.thumbnail(size) im.save(outfile, "JPEG") except IOError: print("cannot create thumbnail for", infile)
必須指出的是除非必須,Pillow不會解碼或raster數據。當你打開一個文件,Pillow通過文件頭確定文件格式,大小,mode等數據,餘下數據直到需要時才處理。
這意味著打開文件非常快,與文件大小和壓縮格式無關。下面的程序用來快速確定圖片屬性:
確定圖片屬性
from __future__ import print_functionimport sysfrom PIL import Imagefor infile in sys.argv[1:]: try: with Image.open(infile) as im: print(infile, im.format, "%dx%d" % im.size, im.mode) except IOError: pass
裁剪、粘貼、與合並圖片
Image類包含還多操作圖片區域的方法。如crop()方法可以從圖片中提取一個子矩形
從圖片中復制子圖像
box = im.() #直接復制圖像box = (100, 100, 400, 400)region = im.crop(box)
區域由4-tuple決定,該tuple中信息為(left, upper, right, lower)。 Pillow左邊系統的原點(0,0)為圖片的左上角。坐標中的數字單位為像素點,所以上例中截取的圖片大小為300*300像素^2。
處理子圖,粘貼回原圖
region = region.transpose(Image.ROTATE_180)im.paste(region, box)
將子圖paste回原圖時,子圖的region必須和給定box的region吻合。該region不能超過原圖。而原圖和region的mode不需要匹配,Pillow會自動處理。
另一個例子
Rolling an imagedef roll(image, delta): "Roll an image sideways" image = image.() #復制圖像 xsize, ysize = image.size delta = delta % xsize if delta == 0: return image part1 = image.crop((0, 0, delta, ysize)) part2 = image.crop((delta, 0, xsize, ysize)) image.paste(part2, (0, 0, xsize-delta, ysize)) image.paste(part1, (xsize-delta, 0, xsize, ysize)) return image
分離和合並通道
r, g, b = im.split()im = Image.merge("RGB", (b, g, r))
對於單通道圖片,split()返回圖像本身。為了處理單通道圖片,必須先將圖片轉成RGB。
幾何變換
Image類有resize()、rotate()和transpose()、transform()方法進行幾何變換。
簡單幾何變換
out = im.resize((128, 128))out = im.rotate(45) # 順時針角度表示
置換圖像
out = im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)out = im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)out = im.transpose(Image.ROTATE_90)out = im.transpose(Image.ROTATE_180)out = im.transpose(Image.ROTATE_270)
transpose()和象的rotate()沒有性能差別。
更通用的圖像變換方法可以使用transform()
模式轉換
convert()方法
模式轉換
im = Image.open('lena.ppm').convert('L')
圖像增強
Filter ImageFilter模塊包含很多預定義的增強filters,通過filter()方法使用
應用filters
from PIL import ImageFilterout = im.filter(ImageFilter.DETAIL)
像素點處理
point()方法通過一個函數或者查詢表對圖像中的像素點進行處理(例如對比度操作)。
像素點變換
# multiply each pixel by 1.2out = im.point(lambda i: i * 1.2)
上述方法可以利用簡單的表達式進行圖像處理,通過組合point()和paste()還能選擇性地處理圖片的某一區域。
處理單獨通道
# split the image into indivial bandssource = im.split()R, G, B = 0, 1, 2# select regions where red is less than 100mask = source[R].point(lambda i: i < 100 and 255)# process the green bandout = source[G].point(lambda i: i * 0.7)# paste the processed band back, but only where red was < 100source[G].paste(out, None, mask)# build a new multiband imageim = Image.merge(im.mode, source)
注意到創建mask的語句:
mask = source[R].point(lambda i: i < 100 and 255)
該句可以用下句表示
imout = im.point(lambda i: expression and 255)
如果expression為假則返回expression的值為0(因為and語句已經可以得出結果了),否則返回255。(mask參數用法:當為0時,保留當前值,255為使用paste進來的值,中間則用於transparency效果)
高級圖片增強
對其他高級圖片增強,應該使用ImageEnhance模塊 。一旦有一個Image對象,應用ImageEnhance對象就能快速地進行設置。 可以使用以下方法調整對比度、亮度、色平衡和銳利度。
圖像增強
from PIL import ImageEnhanceenh = ImageEnhance.Contrast(im)enh.enhance(1.3).show("30% more contrast")
動態圖
Pillow支持一些動態圖片的格式如FLI/FLC,GIF和其他一些處於實驗階段的格式。TIFF文件同樣可以包含數幀圖像。
當讀取動態圖時,PIL自動讀取動態圖的第一幀,可以使用seek和tell方法讀取不同鄭
from PIL import Imageim = Image.open("animation.gif")im.seek(1) # skip to the second frametry: while 1: im.seek(im.tell()+1) # do something to imexcept EOFError: pass # end of sequence
當讀取到最後一幀時,Pillow拋出EOFError異常。
當前版本只允許seek到下一鄭為了倒回之前,必須重新打開文件。
或者可以使用下述迭代器類
動態圖迭代器類
class ImageSequence: def __init__(self, im): self.im = im def __getitem__(self, ix): try: if ix: self.im.seek(ix) return self.im except EOFError: raise IndexError # end of sequencefor frame in ImageSequence(im): # ...do something to frame...Postscript Printing
Pillow允許通過Postscript Printer在圖片上添加images、text、graphics。
Drawing Postscriptfrom PIL import Imagefrom PIL import PSDrawim = Image.open("lena.ppm")title = "lena"box = (1*72, 2*72, 7*72, 10*72) # in pointsps = PSDraw.PSDraw() # default is sys.stdoutps.begin_document(title)# draw the image (75 dpi)ps.image(box, im, 75)ps.rectangle(box)# draw centered titleps.setfont("HelveticaNarrow-Bold", 36)w, h, b = ps.textsize(title)ps.text((4*72-w/2, 1*72-h), title)ps.end_document()
更多讀取圖片方法
之前說到Image模塊的open()函數已經足夠日常使用。該函數的參數也可以是一個文件對象。
從string中讀取
import StringIOim = Image.open(StringIO.StringIO(buffer))
從tar文件中讀取
from PIL import TarIOfp = TarIO.TarIO("Imaging.tar", "Imaging/test/lena.ppm")im = Image.open(fp)
草稿模式
draft()方法允許在不讀取文件內容的情況下盡可能(可能不會完全等於給定的參數)地將圖片轉成給定模式和大小,這在生成縮略圖的時候非常有效(速度要求比質量高的場合)。
draft模式
from __future__ import print_functionim = Image.open(file)print("original =", im.mode, im.size)im.draft("L", (100, 100))print("draft =", im.mode, im.size)
2. 如何進行圖像增強 python
對單張圖像進行圖像對比度增強:
from PIL import Imagefrom PIL import ImageEnhanceimg = Image.open('./0h/FGF2.tif')img.show()#對比度增強 enh_con = ImageEnhance.Contrast(img)contrast = 1.5 img_contrasted = enh_con.enhance(contrast)img_contrasted.show()img_contrasted.save("./0h/FGF2-new.tif")
3. 圖像處理和數據增強
前言:用CNN進行訓練模型的時候,通常需要對圖像進行處理,有時候也叫做數據增強,常見的圖像處理的Python庫:OpenCV、PIL、matplotlib、tensorflow等,這里用TensorFlow介紹圖像處理的過程
進行圖像的讀取和解碼,然後調用函數進行展示
結果如下:
圖片的大小為:(512, 512, 3)
結果:
圖片的大小為:(20, 20, 3)
注意:當放大時候,幾乎圖像不失真
上述為中間位置剪切或者填充,下面介紹任意位置剪切或者填充
這樣就可以截取任意圖像裡面的內容了
下面的圖像處理歸結到數據增強裡面了
當訓練數據有限的時候,可以通過一些變換來從已有的訓 練數據集中生成一些新的數據,來擴大訓練數據。數據增強的方法有:
以水平面為對稱軸如下:
轉置,相當於矩陣的轉置,90度轉換
注意:顏色空間的轉換必須講image的值轉換為float32類型,不能使用unit8類型
圖像基本格式:
rgb(顏色)0-255,三個255為白色,轉化為float32就是把區間變為0-1
hsv(h: 圖像的色彩/色度,s:圖像的飽和度,v:圖像的亮度)
grab(灰度)
這樣的方法,可以運用到車牌設別的過程中,對車牌自動進行截取。
高斯雜訊、模糊處理
樣本不均衡即有些類別圖像特別多,有些特別少。類別不平衡數據的處理:Label shuffle
具體步驟如下圖所示:
先按最多的類別進行隨機抽取序號,組數為label的數目,然後對每個label中的樣本書取模,然後分別對應自己序號的圖像,最後得到的樣本所有類別都一樣多。
4. Python如何圖像識別
Python圖片文本識別使用的工具是PIL和pytesser。因為他們使用到很多的python庫文件,為了避免一個個工具的安裝,建議使用pythonxy
pytesser是OCR開源項目的一個模塊,在Python中導入這個模塊即可將圖片中的文字轉換成文本。pytesser調用了tesseract。當在Python中調用pytesser模塊時,pytesser又用tesseract識別圖片中的文字。pytesser的使用步驟如下:
首先,安裝Python2.7版本,這個版本比較穩定,建議使用這個版本。
其次,安裝pythoncv。
然後,安裝PIL工具,pytesser的使用需要PIL庫的支持。
接著下載pytesser
最後,將pytesser解壓,這個是免安裝的,可以將解壓後的文件cut到Python安裝目錄的Lib\site-packages下直接使用,比如我的安裝目錄是:C:\Python27\Lib\site-packages,同時把這個目錄添加到環境變數之中。
完成以上步驟之後,就可以編寫圖片文本識別的Python腳本了。參考腳本如下:
from pytesser import *
import ImageEnhance
image = Image.open('D:\\workspace\\python\\5.png')
#使用ImageEnhance可以增強圖片的識別率
enhancer = ImageEnhance.Contrast(image)
image_enhancer = enhancer.enhance(4)
print image_to_string(image_enhancer)
tesseract是谷歌的一個對圖片進行識別的開源框架,免費使用,現在已經支持中文,而且識別率非常高,這里簡要來個helloworld級別的認識
下載之後進行安裝,不再演示。
在tesseract目錄下,有個tesseract.exe文件,主要調用這個執行文件,用cmd運行到這個目錄下,在這個目錄下同時放置一張需要識別的圖片,這里是123.jpg
然後運行:tesseract 123.jpg result
會把123.jpg自動識別並轉換為txt文件到result.txt
但是此時中文識別不好
然後找到tessdata目錄,把eng.traineddata替換為chi_sim.traineddata,並且把chi_sim.traineddata重命名為eng.traineddata
ok,現在中文識別基本達到90%以上了
5. Python:這有可能是最詳細的PIL庫基本概念文章了
PIL有如下幾個模塊:Image模塊、ImageChops模塊、ImageCrackCode模塊、ImageDraw模塊、ImageEnhance模塊、ImageFile模塊、ImageFileIO模塊、ImageFilter模塊、ImageFont模塊、ImageGrab模塊、ImageOps模塊、ImagePath模塊、ImageSequence模塊、ImageStat模塊、ImageTk模塊、ImageWin模塊、PSDraw模塊
啊啊啊啊怎麼這么多模塊啊~~~!!!!
別擔心我為你一一講解
Image模塊提供了一個相同名稱的類,即image類,用於表示PIL圖像。
Image模塊是PIL中最重要的模塊 ,比如創建、打開、顯示、保存圖像等功能,合成、裁剪、濾波等功能,獲取圖像屬性功能,如圖像直方圖、通道數等。
Image模塊的使用如下:
ImageChops模塊包含一些算術圖形操作,這些操作可用於諸多目的,比如圖像特效,圖像組合,演算法繪圖等等,通道操作只用於8點陣圖像。
ImageChops模塊的使用如下:
由於圖像im_p是im的復制過來的,所以它們的差為0,圖像im_diff顯示時為黑圖。
ImageCrackCode模塊允許用戶檢測和測量圖像的各種特性。 這個模塊只存在於PIL Plus包中。
因為我目前安裝的PIL中沒有包含這個模塊。所以就不詳細介紹了
ImageDraw模塊為image對象提供了基本的圖形處理功能。 例如,它可以創建新圖像,注釋或潤飾已存在圖像,為web應用實時產生各種圖形。
ImageDraw模塊的使用如下:
在del draw前後顯示出來的圖像im是完全一樣的,都是在原有圖像上畫了兩條對角線。
原諒我的報錯
ImageEnhance模塊包括一些用於圖像增強的類。它們分別為 Color類、Brightness類、Contrast類和Sharpness類。
ImageEnhance模塊的使用如下:
圖像im0的亮度為圖像im的一半。
ImageFile模塊為圖像打開和保存功能提供了相關支持功能。另外,它提供了一個Parser類,這個類可以一塊一塊地對一張圖像進行解碼(例如,網路聯接中接收一張圖像)。這個類的介面與標準的sgmllib和xmllib模塊的介面一樣。
ImageFile模塊的使用如下:
因為所打開圖像大小大於1024個byte,所以報錯:圖像不完整。
所以大家想看的可以自行去找一個小一點的圖看一下
ImageFileIO模塊用於從一個socket或者其他流設備中讀取一張圖像。 不贊成使用這個模塊。 在新的code中將使用ImageFile模塊的Parser類來代替它。
ImageFilter模塊包括各種濾波器的預定義集合,與Image類的filter方法一起使用。該模塊包含這些圖像增強的濾器:BLUR,CONTOUR,DETAIL,EDGE_ENHANCE,EDGE_ENHANCE_MORE,EMBOSS,FIND_EDGES,SMOOTH,SMOOTH_MORE和SHARPEN。
ImageFilter模塊的使用如下:
ImageFont模塊定義了一個同名的類,即ImageFont類。這個類的實例中存儲著bitmap字體,需要與ImageDraw類的text方法一起使用。
PIL使用自己的字體文件格式存儲bitmap字體。用戶可以使用pilfont工具包將BDF和PCF字體描述器(Xwindow字體格式)轉換為這種格式。
PIL Plus包中才會支持矢量字體。
ImageGrab模塊用於將屏幕上的內容拷貝到一個PIL圖像內存中。 當前的版本只在windows操作系統上可以工作。
ImageGrab模塊的使用如下:
圖像im顯示出筆記本當前的窗口內容,就是類似於截圖的工具
ImageOps模塊包括一些「ready-made」圖像處理操作。 它可以完成直方圖均衡、裁剪、量化、鏡像等操作 。大多數操作只工作在L和RGB圖像上。
ImageOps模塊的使用如下:
圖像im_flip為圖像im垂直方向的鏡像。
ImagePath模塊用於存儲和操作二維向量數據。Path對象將被傳遞到ImageDraw模塊的方法中。
ImagePath模塊的使用如下:
ImageSequence模塊包括一個wrapper類,它為圖像序列中每一幀提供了迭代器。
ImageSequence模塊的使用如下:
後面兩次show()函數調用,分別顯示第1張和第11張圖像。
ImageStat模塊計算一張圖像或者一張圖像的一個區域的全局統計值。
ImageStat模塊的使用如下:
ImageTk模塊用於創建和修改BitmapImage和PhotoImage對象中的Tkinter。
ImageTk模塊的使用如下:
這個是我一直不太懂的有沒有大佬能幫我解決一下在線等~急!
PSDraw模塊為Postscript列印機提供基本的列印支持。用戶可以通過這個模塊列印字體,圖形和圖像。
PIL中所涉及的基本概念有如下幾個: 通道(bands)、模式(mode)、尺寸(size)、坐標系統(coordinate system)、調色板(palette)、信息(info)和濾波器(filters)。
每張圖片都是由一個或者多個數據通道構成。PIL允許在單張圖片中合成相同維數和深度的多個通道。
以RGB圖像為例,每張圖片都是由三個數據通道構成,分別為R、G和B通道。而對於灰度圖像,則只有一個通道。
對於一張圖片的通道數量和名稱,可以通過getbands()方法來獲取。getbands()方法是Image模塊的方法,它會返回一個字元串元組(tuple)。該元組將包括每一個通道的名稱。
Python的元組與列表類似,不同之處在於元組的元素不能修改,元組使用小括弧,列表使用方括弧,元組創建很簡單,只需要在括弧中添加元素,並使用逗號隔開即可。
getbands()方法的使用如下:
圖像的模式定義了圖像的類型和像素的位寬。當前支持如下模式:
1:1位像素,表示黑和白,但是存儲的時候每個像素存儲為8bit。
L:8位像素,表示黑和白。
P:8位像素,使用調色板映射到其他模式。
I:32位整型像素。
F:32位浮點型像素。
RGB:3x8位像素,為真彩色。
RGBA:4x8位像素,有透明通道的真彩色。
CMYK:4x8位像素,顏色分離。
YCbCr:3x8位像素,彩色視頻格式。
PIL也支持一些特殊的模式,包括RGBX(有padding的真彩色)和RGBa(有自左乘alpha的真彩色)。
可以通過mode屬性讀取圖像的模式。其返回值是包括上述模式的字元串。
mode 屬性 的使用如下:
通過size屬性可以獲取圖片的尺寸。這是一個二元組,包含水平和垂直方向上的像素數。
mode屬性的使用如下:
PIL使用笛卡爾像素坐標系統,坐標(0,0)位於左上角。注意:坐標值表示像素的角;位於坐標(0,0)處的像素的中心實際上位於(0.5,0.5)。
坐標經常用於二元組(x,y)。長方形則表示為四元組,前面是左上角坐標。例如:一個覆蓋800x600的像素圖像的長方形表示為(0,0,800,600)。
調色板模式 ("P")使用一個顏色調色板為每個像素定義具體的顏色值
使用info屬性可以為一張圖片添加一些輔助信息。這個是字典對象。載入和保存圖像文件時,多少信息需要處理取決於文件格式。
info屬性的使用如下:
對於將多個輸入像素映射為一個輸出像素的幾何操作,PIL提供了4個不同的采樣濾波器:
NEAREST:最近濾波。 從輸入圖像中選取最近的像素作為輸出像素。它忽略了所有其他的像素。
BILINEAR:雙線性濾波。 在輸入圖像的2x2矩陣上進行線性插值。注意:PIL的當前版本,做下采樣時該濾波器使用了固定輸入模板。
BICUBIC:雙立方濾波。 在輸入圖像的4x4矩陣上進行立方插值。注意:PIL的當前版本,做下采樣時該濾波器使用了固定輸入模板。
ANTIALIAS:平滑濾波。 這是PIL 1.1.3版本中新的濾波器。對所有可以影響輸出像素的輸入像素進行高質量的重采樣濾波,以計算輸出像素值。在當前的PIL版本中,這個濾波器只用於改變尺寸和縮略圖方法。
注意:在當前的PIL版本中,ANTIALIAS濾波器是下采樣 (例如,將一個大的圖像轉換為小圖) 時唯一正確的濾波器。 BILIEAR和BICUBIC濾波器使用固定的輸入模板 ,用於固定比例的幾何變換和上采樣是最好的。Image模塊中的方法resize()和thumbnail()用到了濾波器。
resize()方法的定義為:resize(size, filter=None)=> image
resize()方法的使用如下:
對參數filter不賦值的話,resize()方法默認使用NEAREST濾波器。如果要使用其他濾波器可以通過下面的方法來實現:
thumbnail ()方法的定義為:im.thumbnail(size, filter=None)
thumbnail ()方法的使用如下:
這里需要說明的是,方法thumbnail()需要保持寬高比,對於size=(200,200)的輸入參數,其最終的縮略圖尺寸為(182, 200)。
對參數filter不賦值的話,方法thumbnail()默認使用NEAREST濾波器。如果要使用其他濾波器可以通過下面的方法來實現:
6. python:PIL圖像處理
PIL (Python Imaging Library)
Python圖像處理庫,該庫支持多種文件格式,提供強大的圖像處理功能。
PIL中最重要的類是Image類,該類在Image模塊中定義。
從文件載入圖像:
如果成功,這個函數返回一個Image對象。現在你可以使用該對象的屬性來探索文件的內容。
format 屬性指定了圖像文件的格式,如果圖像不是從文件中載入的則為 None 。
size 屬性是一個2個元素的元組,包含圖像寬度和高度(像素)。
mode 屬性定義了像素格式,常用的像素格式為:「L」 (luminance) - 灰度圖, 「RGB」 , 「CMYK」。
如果文件打開失敗, 將拋出IOError異常。
一旦你擁有一個Image類的實例,你就可以用該類定義的方法操作圖像。比如:顯示
( show() 的標准實現不是很有效率,因為它將圖像保存到一個臨時文件,然後調用外部工具(比如系統的默認圖片查看軟體)顯示圖像。該函數將是一個非常方便的調試和測試工具。)
接下來的部分展示了該庫提供的不同功能。
PIL支持多種圖像格式。從磁碟中讀取文件,只需使用 Image 模塊中的 open 函數。不需要提供文件的圖像格式。PIL庫將根據文件內容自動檢測。
如果要保存到文件,使用 Image 模塊中的 save 函數。當保存文件時,文件名很重要,除非指定格式,否則PIL庫將根據文件的擴展名來決定使用哪種格式保存。
** 轉換文件到JPEG **
save 函數的第二個參數可以指定使用的文件格式。如果文件名中使用了一個非標準的擴展名,則必須通過第二個參數來指定文件格式。
** 創建JPEG縮略圖 **
需要注意的是,PIL只有在需要的時候才載入像素數據。當你打開一個文件時,PIL只是讀取文件頭獲得文件格式、圖像模式、圖像大小等屬性,而像素數據只有在需要的時候才會載入。
這意味著打開一個圖像文件是一個非常快的操作,不會受文件大小和壓縮演算法類型的影響。
** 獲得圖像信息 **
Image 類提供了某些方法,可以操作圖像的子區域。提取圖像的某個子區域,使用 crop() 函數。
** 復制圖像的子區域 **
定義區域使用一個包含4個元素的元組,(left, upper, right, lower)。坐標原點位於左上角。上面的例子提取的子區域包含300x300個像素。
該區域可以做接下來的處理然後再粘貼回去。
** 處理子區域然後粘貼回去 **
當往回粘貼時,區域的大小必須和參數匹配。另外區域不能超出圖像的邊界。然而原圖像和區域的顏色模式無需匹配。區域會自動轉換。
** 滾動圖像 **
paste() 函數有個可選參數,接受一個掩碼圖像。掩碼中255表示指定位置為不透明,0表示粘貼的圖像完全透明,中間的值表示不同級別的透明度。
PIL允許分別操作多通道圖像的每個通道,比如RGB圖像。 split() 函數創建一個圖像集合,每個圖像包含一個通道。 merge() 函數接受一個顏色模式和一個圖像元組,然後將它們合並為一個新的圖像。接下來的例子交換了一個RGB圖像的三個通道。
** 分離和合並圖像通道 **
對於單通道圖像, split() 函數返回圖像本身。如果想處理各個顏色通道,你可能需要先將圖像轉為RGB模式。
resize() 函數接受一個元組,指定圖像的新大小。
rotate() 函數接受一個角度值,逆時針旋轉。
** 基本幾何變換 **
圖像旋轉90度也可以使用 transpose() 函數。 transpose() 函數也可以水平或垂直翻轉圖像。
** transpose **
transpose() 和 rotate() 函數在性能和結果上沒有區別。
更通用的圖像變換函數為 transform() 。
PIL可以轉換圖像的像素模式。
** 轉換顏色模式 **
PIL庫支持從其他模式轉為「L」或「RGB」模式,其他模式之間轉換,則需要使用一個中間圖像,通常是「RGB」圖像。
ImageFilter 模塊包含多個預定義的圖像增強過濾器用於 filter() 函數。
** 應用過濾器 **
point() 函數用於操作圖像的像素值。該函數通常需要傳入一個函數對象,用於操作圖像的每個像素:
** 應用點操作 **
使用以上技術可以快速地對圖像像素應用任何簡單的表達式。可以結合 point() 函數和 paste 函數修改圖像。
** 處理圖像的各個通道 **
注意用於創建掩碼圖像的語法:
Python計算邏輯表達式採用短路方式,即:如果and運算符左側為false,就不再計算and右側的表達式,而且返回結果是表達式的結果。比如 a and b 如果a為false則返回a,如果a為true則返回b,詳見Python語法。
對於更多高級的圖像增強功能,可以使用 ImageEnhance 模塊中的類。
可以調整圖像對比度、亮度、色彩平衡、銳度等。
** 增強圖像 **
PIL庫包含對圖像序列(動畫格式)的基本支持。支持的序列格式包括 FLI/FLC 、 GIF 和一些實驗性的格式。 TIFF 文件也可以包含多個幀。
當打開一個序列文件時,PIL庫自動載入第一幀。你可以使用 seek() 函數 tell() 函數在不同幀之間移動。
** 讀取序列 **
如例子中展示的,當序列到達結尾時,將拋出EOFError異常。
注意當前版本的庫中多數底層驅動只允許seek到下一幀。如果想回到前面的幀,只能重新打開圖像。
以下迭代器類允許在for語句中循環遍歷序列:
** 一個序列迭代器類 **
PIL庫包含一些函數用於將圖像、文本列印到Postscript列印機。以下是一個簡單的例子。
** 列印到Postscript **
如前所述,可以使用 open() 函數打開圖像文件,通常傳入一個文件名作為參數:
如果打開成功,返回一個Image對象,否則拋出IOError異常。
也可以使用一個file-like object代替文件名(暫可以理解為文件句柄)。該對象必須實現read,seek,tell函數,必須以二進制模式打開。
** 從文件句柄打開圖像 **
如果從字元串數據中讀取圖像,使用StringIO類:
** 從字元串中讀取 **
如果圖像文件內嵌在一個大文件里,比如 tar 文件中。可以使用ContainerIO或TarIO模塊來訪問。
** 從tar文檔中讀取 **
** 該小節不太理解,請參考原文 **
有些解碼器允許當讀取文件時操作圖像。通常用於在創建縮略圖時加速解碼(當速度比質量重要時)和輸出一個灰度圖到激光列印機時。
draft() 函數。
** Reading in draft mode **
輸出類似以下內容:
注意結果圖像可能不會和請求的模式和大小匹配。如果要確保圖像不大於指定的大小,請使用 thumbnail 函數。
Python2.7 教程 PIL
http://www.liaoxuefeng.com/wiki//
Python 之 使用 PIL 庫做圖像處理
http://www.cnblogs.com/way_testlife/archive/2011/04/17/2019013.html
來自 http://effbot.org/imagingbook/introction.htm
7. OpenCV Python 系列教程4 - OpenCV 圖像處理(上)
學習目標:
OpenCV 中有 150 多種色彩空間轉化的方法,這里只討論兩種:
HSV的色相范圍為[0,179],飽和度范圍為[0,255],值范圍為[0,255]。不同的軟體使用不同的規模。如果要比較 OpenCV 值和它們,你需要標准化這些范圍。
HSV 和 HLV 解釋
運行結果:該段程序的作用是檢測藍色目標,同理可以檢測其他顏色的目標
結果中存在一定的噪音,之後的章節將會去掉它
這是物體跟蹤中最簡單的方法。一旦你學會了等高線的函數,你可以做很多事情,比如找到這個物體的質心,用它來跟蹤這個物體,僅僅通過在相機前移動你的手來畫圖表,還有很多其他有趣的事情。
菜鳥教程 在線 HSV-> BGR 轉換
比如要找出綠色的 HSV 值,可以使用上面的程序,得到的值取一個上下界。如上面的取下界 [H-10, 100, 100],上界 [H+10, 255, 255]
或者使用其他工具如 GIMP
學習目標:
對圖像進行閾值處理,算是一種最簡單的圖像分割方法,基於圖像與背景之間的灰度差異,此項分割是基於像素級的分割
threshold(src, thresh, maxval, type[, dst]) -> retval, dst
計算圖像小區域的閾值。所以我們對同一幅圖像的不同區域得到不同的閾值,這給我們在不同光照下的圖像提供了更好的結果。
三個特殊的輸入參數和一個輸出參數
adaptiveThreshold(src, maxValue, adaptiveMethod, thresholdType, blockSize, C[, dst]) -> dst
opencv-threshold-python
OpenCV 圖片集
本節原文
學習目標:
OpenCV 提供兩種變換函數: cv2.warpAffine 和 cv2.warpPerspective
cv2.resize() 完成縮放
文檔說明
運行結果
說明 : cv2.INTER_LINEAR 方法比 cv2.INTER_CUBIC 還慢,好像與官方文檔說的不一致? 有待驗證。
速度比較: INTER_CUBIC > INTER_NEAREST > INTER_LINEAR > INTER_AREA > INTER_LANCZOS4
改變圖像的位置,創建一個 np.float32 類型的變換矩陣,
warpAffine(src, M, dsize[, dst[, flags[, borderMode[, borderValue]]]]) -> dst
運行結果:
旋轉角度( )是通過一個變換矩陣變換的:
OpenCV 提供的是可調旋轉中心的縮放旋轉,這樣你可以在任何你喜歡的位置旋轉。修正後的變換矩陣為
這里
OpenCV 提供了 cv2.getRotationMatrix2D 控制
cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale) → retval
運行結果
cv2.getAffineTransform(src, dst) → retval
函數關系:
egin{bmatrix} x'_i y'_i end{bmatrix}egin{bmatrix} x'_i y'_i end{bmatrix} =
其中
運行結果:圖上的點便於觀察,兩圖中的紅點是相互對應的
透視變換需要一個 3x3 變換矩陣。轉換之後直線仍然保持筆直,要找到這個變換矩陣,需要輸入圖像上的 4 個點和輸出圖像上的對應點。在這 4 個點中,有 3 個不應該共線。通過 cv2.getPerspectiveTransform 計算得到變換矩陣,得到的矩陣 cv2.warpPerspective 變換得到最終結果。
本節原文
平滑處理(smoothing)也稱模糊處理(bluring),是一種簡單且使用頻率很高的圖像處理方法。平滑處理的用途:常見是用來 減少圖像上的噪點或失真 。在涉及到降低圖像解析度時,平滑處理是很好用的方法。
圖像濾波:盡量保留圖像細節特徵的條件下對目標圖像的雜訊進行抑制,其處理效果的好壞將直接影響到後續圖像處理和分析的有效性和可靠性。
消除圖像中的雜訊成分叫做圖像的平滑化或濾波操作。信號或圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻段,在高頻段,有用的信息會被雜訊淹沒。因此一個能降低高頻成分幅度的濾波器就能夠減弱雜訊的影響。
濾波的目的:抽出對象的特徵作為圖像識別的特徵模式;為適應圖像處理的要求,消除圖像數字化時混入的雜訊。
濾波處理的要求:不能損壞圖像的輪廓及邊緣等重要信息;圖像清晰視覺效果好。
平滑濾波是低頻增強的空間濾波技術,目的:模糊和消除噪音。
空間域的平滑濾波一般採用簡單平均法,即求鄰近像元點的平均亮度值。鄰域的大小與平滑的效果直接相關,鄰域越大平滑效果越好,但是鄰域過大,平滑也會使邊緣信息的損失的越大,從而使輸出圖像變得模糊。因此需要選擇合適的鄰域。
濾波器:一個包含加權系數的窗口,利用濾波器平滑處理圖像時,把這個窗口放在圖像上,透過這個窗口來看我們得到的圖像。
線性濾波器:用於剔除輸入信號中不想要的頻率或者從許多頻率中選擇一個想要的頻率。
低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器、全通濾波器、陷波濾波器
boxFilter(src, ddepth, ksize[, dst[, anchor[, normalize[, borderType]]]]) -> dst
均值濾波是方框濾波歸一化後的特殊情況。歸一化就是要把處理的量縮放到一個范圍內如 (0,1),以便統一處理和直觀量化。非歸一化的方框濾波用於計算每個像素鄰近內的積分特性,比如密集光流演算法中用到的圖像倒數的協方差矩陣。
運行結果:
均值濾波是典型的線性濾波演算法,主要方法為鄰域平均法,即用一片圖像區域的各個像素的均值來代替原圖像中的各個像素值。一般需要在圖像上對目標像素給出一個模板(內核),該模板包括了其周圍的臨近像素(比如以目標像素為中心的周圍8(3x3-1)個像素,構成一個濾波模板,即 去掉目標像素本身 )。再用模板中的全體像素的平均值來代替原來像素值。即對待處理的當前像素點(x,y),選擇一個模板,該模板由其近鄰的若干像素組成,求模板中所有像素的均值,再把該均值賦予當前像素點(x,y),作為處理後圖像在該點上的灰度個g(x,y),即個g(x,y)=1/m ∑f(x,y) ,其中m為該模板中包含當前像素在內的像素總個數。
均值濾波本身存在著固有的缺陷,即它不能很好地保護圖像細節,在圖像去噪的同時也破壞了圖像的細節部分,從而使圖像變得模糊,不能很好地去除雜訊點。
cv2.blur(src, ksize[, dst[, anchor[, borderType]]]) → dst
結果:
高斯濾波:線性濾波,可以消除高斯雜訊,廣泛應用於圖像處理的減噪過程。高斯濾波就是對整幅圖像進行加權平均的過程,每一個像素點的值,都由其本身和鄰域內的其他像素值經過 加權平均 後得到。高斯濾波的具體操作是:用一個模板(或稱卷積、掩模)掃描圖像中的每一個像素,用模板確定的鄰域內像素的加權平均灰度值去替代模板中心像素點的值。
高斯濾波有用但是效率不高。
高斯模糊技術生成的圖像,其視覺效果就像是經過一個半透明屏幕在觀察圖像,這與鏡頭焦外成像效果散景以及普通照明陰影中的效果都明顯不同。高斯平滑也用於計算機視覺演算法中的預先處理階段,以增強圖像在不同比例大小下的圖像效果(參見尺度空間表示以及尺度空間實現)。從數學的角度來看,圖像的高斯模糊過程就是圖像與正態分布做卷積。由於正態分布又叫作高斯分布,所以這項技術就叫作高斯模糊。
高斯濾波器是一類根據高斯函數的形狀來選擇權值的線性平滑濾波器。 高斯平滑濾波器對於抑制服從正態分布的雜訊非常有效。
一維零均值高斯函數為: 高斯分布參數 決定了高斯函數的寬度。
高斯雜訊的產生
GaussianBlur(src, ksize, sigmaX[, dst[, sigmaY[, borderType]]]) -> dst
線性濾波容易構造,並且易於從頻率響應的角度來進行分析。
許多情況,使用近鄰像素的非線性濾波會得到更好的結果。比如在雜訊是散粒雜訊而不是高斯雜訊,即圖像偶爾會出現很大值的時候,用高斯濾波器進行圖像模糊時,雜訊像素不會被消除,而是轉化為更為柔和但仍然可見的散粒。
中值濾波(Median filter)是一種典型的非線性濾波技術,基本思想是用像素點鄰域灰度值的中值來代替該像素點的灰度值,該方法在去除脈沖雜訊、椒鹽雜訊『椒鹽雜訊又稱脈沖雜訊,它隨機改變一些像素值,是由圖像感測器,傳輸信道,解碼處理等產生的黑白相間的亮暗點雜訊。椒鹽雜訊往往由圖像切割引起。』的同時又能保留圖像邊緣細節,
中值濾波是基於排序統計理論的一種能有效抑制雜訊的非線性信號處理技術,其基本原理是把數字圖像或數字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替,讓周圍的像素值接近的真實值,從而消除孤立的雜訊點,對於 斑點雜訊(speckle noise)和椒鹽雜訊(salt-and-pepper noise) 來說尤其有用,因為它不依賴於鄰域內那些與典型值差別很大的值。中值濾波器在處理連續圖像窗函數時與線性濾波器的工作方式類似,但濾波過程卻不再是加權運算。
中值濾波在一定的條件下可以克服常見線性濾波器如最小均方濾波、方框濾波器、均值濾波等帶來的圖像細節模糊,而且對濾除脈沖干擾及圖像掃描雜訊非常有效,也常用於保護邊緣信息, 保存邊緣的特性使它在不希望出現邊緣模糊的場合也很有用,是非常經典的平滑雜訊處理方法。
與均值濾波比較:
說明:中值濾波在一定條件下,可以克服線性濾波器(如均值濾波等)所帶來的圖像細節模糊,而且對濾除脈沖干擾即圖像掃描雜訊最為有效。在實際運算過程中並不需要圖像的統計特性,也給計算帶來不少方便。 但是對一些細節多,特別是線、尖頂等細節多的圖像不宜採用中值濾波。
雙邊濾波(Bilateral filter)是一種非線性的濾波方法,是結合 圖像的空間鄰近度和像素值相似度 的一種折衷處理,同時考慮空域信息和灰度相似性,達到保邊去噪的目的。具有簡單、非迭代、局部的特點。
雙邊濾波器的好處是可以做邊緣保存(edge preserving),一般過去用的維納濾波或者高斯濾波去降噪,都會較明顯地模糊邊緣,對於高頻細節的保護效果並不明顯。雙邊濾波器顧名思義比高斯濾波多了一個高斯方差 sigma-d ,它是基於空間分布的高斯濾波函數,所以在邊緣附近,離的較遠的像素不會太多影響到邊緣上的像素值,這樣就保證了邊緣附近像素值的保存。 但是由於保存了過多的高頻信息,對於彩色圖像里的高頻雜訊,雙邊濾波器不能夠干凈的濾掉,只能夠對於低頻信息進行較好的濾波。
運行結果
學習目標:
形態變換是基於圖像形狀的一些簡單操作。它通常在二進制圖像上執行。
膨脹與腐蝕實現的功能
侵蝕的基本思想就像土壤侵蝕一樣,它會侵蝕前景物體的邊界(總是試圖保持前景為白色)。那它是做什麼的?內核在圖像中滑動(如在2D卷積中)。只有當內核下的所有像素都是 1 時,原始圖像中的像素( 1 或 0 )才會被視為 1 ,否則它將被侵蝕(變為零)
erode(src, kernel[, dst[, anchor[, iterations[, borderType[, borderValue]]]]]) -> dst
與腐蝕的操作相反。如果內核下的至少一個像素為「1」,則像素元素為「1」。因此它增加了圖像中的白色區域或前景對象的大小增加。通常,在去除噪音的情況下,侵蝕之後是擴張。因為,侵蝕會消除白雜訊,但它也會縮小我們的物體。所以我們擴大它。由於噪音消失了,它們不會再回來,但我們的物體區域會增加。它也可用於連接對象的破碎部分
8. python的pillow庫怎麼使用
Pillow是Python里的圖像處理庫(PIL:Python Image Library),提供了了廣泛的文件格式支持,強大的圖像處理能力,主要包括圖像儲存、圖像顯示、格式轉換以及基本的圖像處理操作等。
1)使用 Image 類
PIL最重要的類是 Image class, 你可以通過多種方法創建這個類的實例;你可以從文件載入圖像,或者處理其他圖像, 或者從 scratch 創建。
要從文件載入圖像,可以使用open( )函數,在Image模塊中:
[python]view plain
>>>fromPILimportImage
>>>im=Image.open("E:/photoshop/1.jpg")
載入成功後,將返回一個Image對象,可以通過使用示例屬性查看文件內容:
[python]view plain
>>>print(im.format,im.size,im.mode)
('JPEG',(600,351),'RGB')
>>>
format這個屬性標識了圖像來源。如果圖像不是從文件讀取它的值就是None。size屬性是一個二元tuple,包含width和height(寬度和高度,單位都是px)。mode屬性定義了圖像bands的數量和名稱,以及像素類型和深度。常見的modes 有 「L」 (luminance) 表示灰度圖像, 「RGB」 表示真彩色圖像, and 「CMYK」 表示出版圖像。
如果文件打開錯誤,返回IOError錯誤。
只要你有了 Image 類的實例,你就可以通過類的方法處理圖像。比如,下列方法可以顯示圖像:
[python]view plain
im.show()
2)讀寫圖像
PIL 模塊支持大量圖片格式。使用在 Image 模塊的 open() 函數從磁碟讀取文件。你不需要知道文件格式就能打開它,這個庫能夠根據文件內容自動確定文件格式。要保存文件,使用 Image 類的 save() 方法。保存文件的時候文件名變得重要了。除非你指定格式,否則這個庫將會以文件名的擴展名作為格式保存。
載入文件,並轉化為png格式:
[python]view plain
"PythonImageLibraryTest"
fromPILimportImage
importos
importsys
forinfileinsys.argv[1:]:
f,e=os.path.splitext(infile)
outfile=f+".png"
ifinfile!=outfile:
try:
Image.open(infile).save(outfile)
exceptIOError:
print("Cannotconvert",infile)
save() 方法的第二個參數可以指定文件格式。
3)創建縮略圖
縮略圖是網路開發或圖像軟體預覽常用的一種基本技術,使用Python的Pillow圖像庫可以很方便的建立縮略圖,如下:
[python]view plain
#createthumbnail
size=(128,128)
forinfileinglob.glob("E:/photoshop/*.jpg"):
f,ext=os.path.splitext(infile)
img=Image.open(infile)
img.thumbnail(size,Image.ANTIALIAS)
img.save(f+".thumbnail","JPEG")
上段代碼對photoshop下的jpg圖像文件全部創建縮略圖,並保存,glob模塊是一種智能化的文件名匹配技術,在批圖像處理中經常會用到。
注意:Pillow庫不會直接解碼或者載入圖像柵格數據。當你打開一個文件,只會讀取文件頭信息用來確定格式,顏色模式,大小等等,文件的剩餘部分不會主動處理。這意味著打開一個圖像文件的操作十分快速,跟圖片大小和壓縮方式無關。
4)圖像的剪切、粘貼與合並操作
Image 類包含的方法允許你操作圖像部分選區,PIL.Image.Image.crop 方法獲取圖像的一個子矩形選區,如:
[python]view plain
#crop,pasteandmerge
im=Image.open("E:/photoshop/lena.jpg")
box=(100,100,300,300)
region=im.crop(box)
矩形選區有一個4元元組定義,分別表示左、上、右、下的坐標。這個庫以左上角為坐標原點,單位是px,所以上訴代碼復制了一個 200x200 pixels 的矩形選區。這個選區現在可以被處理並且粘貼到原圖。
[python]view plain
region=region.transpose(Image.ROTATE_180)
im.paste(region,box)
當你粘貼矩形選區的時候必須保證尺寸一致。此外,矩形選區不能在圖像外。然而你不必保證矩形選區和原圖的顏色模式一致,因為矩形選區會被自動轉換顏色。
5)分離和合並顏色通道
對於多通道圖像,有時候在處理時希望能夠分別對每個通道處理,處理完成後重新合成多通道,在Pillow中,很簡單,如下:
[python]view plain
r,g,b=im.split()
im=Image.merge("RGB",(r,g,b))
對於split( )函數,如果是單通道的,則返回其本身,否則,返回各個通道。
6)幾何變換
對圖像進行幾何變換是一種基本處理,在Pillow中包括resize( )和rotate( ),如用法如下:
[python]view plain
out=im.resize((128,128))
out=im.rotate(45)#degreeconter-clockwise
其中,resize( )函數的參數是一個新圖像大小的元祖,而rotate( )則需要輸入順時針的旋轉角度。在Pillow中,對於一些常見的旋轉作了專門的定義:
[python]view plain
out=im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)
out=im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)
out=im.transpose(Image.ROTATE_90)
out=im.transpose(Image.ROTATE_180)
out=im.transpose(Image.ROTATE_270)
7)顏色空間變換
在處理圖像時,根據需要進行顏色空間的轉換,如將彩色轉換為灰度:
[python]view plain
cmyk=im.convert("CMYK")
gray=im.convert("L")
8)圖像濾波
圖像濾波在ImageFilter 模塊中,在該模塊中,預先定義了很多增強濾波器,可以通過filter( )函數使用,預定義濾波器包括:
BLUR、CONTOUR、DETAIL、EDGE_ENHANCE、EDGE_ENHANCE_MORE、EMBOSS、FIND_EDGES、SMOOTH、SMOOTH_MORE、SHARPEN。其中BLUR就是均值濾波,CONTOUR找輪廓,FIND_EDGES邊緣檢測,使用該模塊時,需先導入,使用方法如下:
[python]view plain
fromPILimportImageFilter
imgF=Image.open("E:/photoshop/lena.jpg")
outF=imgF.filter(ImageFilter.DETAIL)
conF=imgF.filter(ImageFilter.CONTOUR)
edgeF=imgF.filter(ImageFilter.FIND_EDGES)
imgF.show()
outF.show()
conF.show()
edgeF.show()
除此以外,ImageFilter模塊還包括一些擴展性強的濾波器:
classPIL.ImageFilter.GaussianBlur(radius=2)
Gaussian blur filter.
參數:
radius– Blur radius.classPIL.ImageFilter.UnsharpMask(radius=2,percent=150,threshold=3)
Unsharp mask filter.
See Wikipedia』s entry ondigital unsharp maskingfor an explanation of the parameters.
classPIL.ImageFilter.Kernel(size,kernel,scale=None,offset=0)
Create a convolution kernel. The current version only supports 3x3 and 5x5 integer and floating point kernels.
In the current version, kernels can only be applied to 「L」 and 「RGB」 images.
參數:
size– Kernel size, given as (width, height). In the current version, this must be (3,3) or (5,5).
kernel– A sequence containing kernel weights.
scale– Scale factor. If given, the result for each pixel is divided by this value. the default is the sum of the kernel weights.
offset– Offset. If given, this value is added to the result, after it has been divided by the scale factor.
classPIL.ImageFilter.RankFilter(size,rank)
Create a rank filter. The rank filter sorts all pixels in a window of the given size, and returns therank『th value.
參數:
size– The kernel size, in pixels.
rank– What pixel value to pick. Use 0 for a min filter,size*size/2for a median filter,size*size-1for a max filter, etc.
classPIL.ImageFilter.MedianFilter(size=3)
Create a median filter. Picks the median pixel value in a window with the given size.
參數:
size– The kernel size, in pixels.classPIL.ImageFilter.MinFilter(size=3)
Create a min filter. Picks the lowest pixel value in a window with the given size.
參數:
size– The kernel size, in pixels.classPIL.ImageFilter.MaxFilter(size=3)
Create a max filter. Picks the largest pixel value in a window with the given size.
參數:
size– The kernel size, in pixels.classPIL.ImageFilter.ModeFilter(size=3)
Create a mode filter. Picks the most frequent pixel value in a box with the given size. Pixel values that occur only once or twice are ignored; if no pixel value occurs more than twice, the original pixel value is preserved.
參數:
size– The kernel size, in pixels.更多詳細內容可以參考:PIL/ImageFilter
9)圖像增強
圖像增強也是圖像預處理中的一個基本技術,Pillow中的圖像增強函數主要在ImageEnhance模塊下,通過該模塊可以調節圖像的顏色、對比度和飽和度和銳化等:
[python]view plain
fromPILimportImageEnhance
imgE=Image.open("E:/photoshop/lena.jpg")
imgEH=ImageEnhance.Contrast(imgE)
imgEH.enhance(1.3).show("30%morecontrast")
圖像增強:
classPIL.ImageEnhance.Color(image)
Adjust image color balance.
This class can be used to adjust the colour balance of an image, in a manner similar to the controls on a colour TV set. An enhancement factor of 0.0 gives a black and white image. A factor of 1.0 gives the original image.
classPIL.ImageEnhance.Contrast(image)
Adjust image contrast.
This class can be used to control the contrast of an image, similar to the contrast control on a TV set. An enhancement factor of 0.0 gives a solid grey image. A factor of 1.0 gives the original image.
classPIL.ImageEnhance.Brightness(image)
Adjust image brightness.
This class can be used to control the brighntess of an image. An enhancement factor of 0.0 gives a black image. A factor of 1.0 gives the original image.
classPIL.ImageEnhance.Sharpness(image)
Adjust image sharpness.
This class can be used to adjust the sharpness of an image. An enhancement factor of 0.0 gives a blurred image, a factor of 1.0 gives the original image, and a factor of 2.0 gives a sharpened image.
圖像增強的詳細內容可以參考:PIL/ImageEnhance
除了以上介紹的內容外,Pillow還有很多強大的功能:
PIL.Image.alpha_composite(im1,im2)
PIL.Image.blend(im1,im2,alpha)
PIL.Image.composite(image1,image2,mask)
PIL.Image.eval(image,*args)
PIL.Image.fromarray(obj,mode=None)
PIL.Image.frombuffer(mode,size,data,decoder_name='raw',*args)
9. pillow教程
在Python圖像庫中最重要的類是同名模塊中定義的 Image 類。您可以利用以下方法創造該類的實例:從文件中導入圖像、處理其他的圖像以及從零開始創建圖像。
從文件中導入圖像,使用在 Image 模塊中的 open() 函數:
如果成功。該函數返回一個 Image 對象。您現在可以使用實例的屬性來檢查文件內容了:
format 屬性識別圖像的來源。如果圖像不是從圖像中讀取,則該屬性設置為None。 size 屬性是一個一個包含寬和高(像素)的二元組。 mode 屬性定義圖像頻段的數量和名稱,以及像素的類型和深度。常用的模式(mode)為表示灰色圖像的「L」,表示真彩色圖像的處理問題「RGB」,以及印前圖像的畫面「CMYK」。
如何圖像不能被打開,則會報出 OSError 異常。
一旦您有 Image 類的實例,您可以使用類中定義的方法來處理和操作圖像。比如,讓我們顯示導入的圖像:
show() 的標准版本不是非常的高效,因為該函數會把圖像保存到一個臨時文件並調用實用程序來顯示圖像。如果您沒有安裝一個合適的實用程序,它甚至不會起作用。雖然當它不起作用時,調試和測試是非常方便的。
下面的章節概括了該庫提供的不同函數。
該Python圖像庫支持大量的圖像文件格式。為了從磁碟中閱讀文件,使用在 Image 模塊中的 open() 。您不需要知道打開文件的文件格式。該庫能夠自動地根據文件的內容決定格式。
為了保存一個文件,使用 Image 類中的 save() 方法。當保存文件時,名字非常重要。除非您指定格式,該庫使用文件名的後綴來發現將要使用的文件存儲格式。
提供給 save() 方法的第二個參數精準地制定了一個文件的格式。如果您使用了非標準的後綴,您必須一直使用以下方式指定格式:
值得注意的是,非必要情況該庫不會解碼或載入柵格數據(raster data)。當您打開一個文件時,文件頭將被讀取用於確定文件格式以及提取如模式、尺寸等其他解碼文件需要的性質,但是文件餘下的部分會稍後再處理。
這意味著打開一個圖像是最後的操作,它與文件大小和壓縮類型無關。這里有一種簡單的腳本可以塊度地識別圖像文件集:
Image類包含允許您操作圖像內區域的方法。為了從圖像中提取子矩形,使用crop()方法。
一個區域是一個4元組,其中坐標為(左,上,右,下)。該Python圖像庫使用左上角坐標為(0,0)的坐標系統。同樣值得注意的是,坐標是指像素間的位置,因此上例中的區域正好為300x300的像素。
該區域現在能以某種方法進行處理並粘貼回去。
當將區域粘貼回去時,區域的大小必須准確地匹配給定的區域。此外,區域不能拓展到圖像之外。然而,原始圖像和區域的模式不必相匹。如果相同,則區域會在被粘貼前自動地轉換(有關詳細信息,請參閱下面的 顏色轉換 部分)。
這里有一個額外的例子:
對於更高級的技巧,paste方法可以將透明掩碼(transparency mask)作為可選參數。在掩碼中,數值255被粘貼的圖像在該位置是不透明的(即,被粘貼的圖像就是原圖粘貼)。數值0表示被粘貼的圖像是完全透明的。在0和255之間的數值表示不同級別的透明程度。例如,粘貼一個RGBA圖像並將其作為掩碼會粘貼圖像的不透明部分,但不會粘貼其透明背景。
該Python圖像庫也允許您在多頻段圖像中的單個頻段中進行工作,例如RGB圖像。split方法創造了新的圖像集,每一個都包含了來自原始多頻段圖像的一個頻段。合並函數將一個模式和圖像組作為輸入,並將其組合為新圖像。下面示例交換了一個RGB圖像的三個頻段:
值得注意的是,對一個單波段圖像而言, split() 返回圖像本身。要在單個顏色頻段上工作,您可能需要首先將圖像轉換為"RGB"。
PIL.Image.Image 類包含調整( resize() )和旋轉( rotate() )一個圖像的方法。前者通過輸入元組來確定新的圖片大小,後者通過輸入的角度以逆時間旋轉圖片。
若要90度旋轉圖像,您即可以使用 rotate() 方法,也可以使用 transpose() 方法。後者還可以在水平或垂直軸周圍翻轉圖像。
transpose(ROTATE)也可以和 rotate() 執行的結果相同,前提是rotate()中的expand標志設置為真,用以提供圖像尺寸的相同更改。
圖像轉換的一種更一般的形式是通過 transform() 方法執行。
該Python圖像庫允許您使用convert()方法在不同的像素表示間轉換圖像。
該庫可以在每個支持的模式和「L」以及「RGB」模式間進行轉換。為了在其他模式間進行轉換,您可能會使用到一個中間圖像(通常為「RGB」圖像)。
該Python圖像庫提供了大量的方法和模塊用於增強圖像。
ImageFilter 模塊包含了許多能和 filter() 方法一起使用的預定義的增強過濾器。
point() 方法用於翻譯圖像的像素值(如圖像對比度操作)。在多數情況下,一個函數對象期望一個傳遞給方法的參數。每一個像素都按照函數進行處理:
使用以上方法,您可以快速地在圖像上應用任何簡單的表達式。您還可以通過結合 point() 和 paste() 方法來有選擇性地修改圖像:
以下語法用於創造掩碼:
Python僅評估確定結果所需的邏輯表達部分,並返回作為表達結果檢查的最後值。因此,如果以上表達式為假(0),Python不再查看第二個操作數,並返回0。相反地,返回255。
對更先進的圖像增強,您可以使用 ImageEnhance 模塊中的類。一旦從圖像創建,增強對象可用於快速嘗試不同的設置。
您可以通過這種方式調整對比度、亮度、顏色平衡和銳度。
該Python圖像庫包含一些對圖像序列(也稱為動畫支持)的基礎支持。支持的序列格式包括FLI/FLC,GIF,以及一些實驗格式。TIgFF文件還可以包含多個幀。
當您打開一個序列文件,PIL自動地導入序列的第一幀。您可以使用seek並告訴方法在不同幀之間移動:
如例所見,當序列結束時,您會得到一個 EOFError 異常。
下列類允許您使用for語句循環序列:
該Python圖像庫包含在PostScript列印機上列印圖像、文本以及圖形的功能。下面是一個簡單的示例:
如早前描述的一樣, Image 模塊中的 open() 函數用於打開圖像文件。在大部分情況下,您簡單地傳入文件名作為一個參數。Image.open能作為文本管理器:
您可以使用一個類文件對象來代替文件名。這個對戲必須實現必須實現file.read、file.seek和file.tell方法,且必須以二進制模式打開。
要從二進制數據中讀取圖像,請使用 Bytes10 類:
請注意,庫在閱讀圖像頭部之前會倒帶文件(使用seek(0))。此外,當讀取圖像數據時(通過load方法),還將使用seek。如果圖像文件嵌入到較大的文件中,例如tar文件,您可以使用 ContainerIO 或 TarIO 模塊來訪問它。
一些解碼器允許您在從文件中讀取圖像時對其進行操作。這通常被用於創建縮略圖(當速度遠大於質量時)和列印到單色激光列印機(當只需要圖像的灰度版本時)的解碼過程。
draft()方法操縱打開但尚未載入的圖像,以便盡可能與給定的模式和大小匹配。這是通過重新配置圖像解碼器來完成的。
這只適用於JPEG和MPO文件。
列印結果如下:
值得注意的是,生成的圖像可能不會精確地匹配要求的模式和尺寸。為了確保圖像不大於給定的尺寸,請使用thumbnail方法。
10. 常用的十大python圖像處理工具
原文標題:10 Python image manipulation tools.
作者 | Parul Pandey
翻譯 | 安其羅喬爾、JimmyHua
今天,在我們的世界裡充滿了數據,圖像成為構成這些數據的重要組成部分。但無論是用於何種用途,這些圖像都需要進行處理。圖像處理就是分析和處理數字圖像的過程,主要旨在提高其質量或從中提取一些信息,然後可以將其用於某種用途。
圖像處理中的常見任務包括顯示圖像,基本操作如裁剪、翻轉、旋轉等,圖像分割,分類和特徵提取,圖像恢復和圖像識別。Python成為這種圖像處理任務是一個恰當選擇,這是因為它作為一種科學編程語言正在日益普及,並且在其生態系統中免費提供許多最先進的圖像處理工具供大家使用。
讓我們看一下可以用於圖像處理任務中的常用 Python 庫有哪些吧。
1.scikit-image
scikit-image是一個開源的Python包,適用於numpy數組。它實現了用於研究,教育和工業應用的演算法和實用工具。即使是那些剛接觸Python生態系統的人,它也是一個相當簡單直接的庫。此代碼是由活躍的志願者社區編寫的,具有高質量和同行評審的性質。
資源
文檔里記錄了豐富的例子和實際用例,閱讀下面的文檔:
http://scikit-image.org/docs/stable/user_guide.html
用法
該包作為skimage導入,大多數功能都在子模塊中找的到。下面列舉一些skimage的例子:
圖像過濾
使用match_template函數進行模板匹配
你可以通過此處查看圖庫找到更多示例。
2. Numpy
Numpy是Python編程的核心庫之一,並為數組提供支持。圖像本質上是包含數據點像素的標准Numpy數組。因此,我們可以通過使用基本的NumPy操作,例如切片、掩膜和花式索引,來修改圖像的像素值。可以使用skimage載入圖像並使用matplotlib顯示圖像。
資源
Numpy的官方文檔頁面提供了完整的資源和文檔列表:
http://www.numpy.org/
用法
使用Numpy來掩膜圖像.
3.Scipy
scipy是Python的另一個類似Numpy的核心科學模塊,可用於基本的圖像操作和處理任務。特別是子模塊scipy.ndimage,提供了在n維NumPy數組上操作的函數。該包目前包括線性和非線性濾波,二值形態學,B樣條插值和對象測量等功能函數。
資源
有關scipy.ndimage包提供的完整功能列表,請參閱下面的鏈接:
https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/tutorial/ndimage.html#correlation-and-convolution
用法
使用SciPy通過高斯濾波器進行模糊:
4. PIL/ Pillow
PIL( Python圖像庫 )是Python編程語言的一個免費庫,它支持打開、操作和保存許多不同的文件格式的圖像。然而, 隨著2009年的最後一次發布,它的開發停滯不前。但幸運的是還有有Pillow,一個PIL積極開發的且更容易安裝的分支,它能運行在所有主要的操作系統,並支持Python3。這個庫包含了基本的圖像處理功能,包括點運算、使用一組內置卷積核的濾波和色彩空間的轉換。
資源
文檔中有安裝說明,以及涵蓋庫的每個模塊的示例:
https://pillow.readthedocs.io/en/3.1.x/index.html
用法
在 Pillow 中使用 ImageFilter 增強圖像:
5. OpenCV-Python
OpenCV( 開源計算機視覺庫 )是計算機視覺應用中應用最廣泛的庫之一 。OpenCV-Python 是OpenCV的python版API。OpenCV-Python的優點不只有高效,這源於它的內部組成是用C/C++編寫的,而且它還容易編寫和部署(因為前端是用Python包裝的)。這使得它成為執行計算密集型計算機視覺程序的一個很好的選擇。
資源
OpenCV-Python-Guide指南可以讓你使用OpenCV-Python更容易:
https://github.com/abidrahmank/OpenCV2-Python-Tutorials
用法
下面是一個例子,展示了OpenCV-Python使用金字塔方法創建一個名為「Orapple」的新水果圖像融合的功能。
6. SimpleCV
SimpleCV 也是一個用於構建計算機視覺應用程序的開源框架。有了它,你就可以訪問幾個高性能的計算機視覺庫,如OpenCV,而且不需要先學習了解位深度、文件格式、顏色空間等。
它的學習曲線大大小於OpenCV,正如它們的口號所說「計算機視覺變得簡單」。一些支持SimpleCV的觀點有:
即使是初學者也可以編寫簡單的機器視覺測試攝像機、視頻文件、圖像和視頻流都是可互操作的資源
官方文檔非常容易理解,而且有大量的例子和使用案例去學習:
https://simplecv.readthedocs.io/en/latest/
用法
7. Mahotas
Mahotas 是另一個計算機視覺和圖像處理的Python庫。它包括了傳統的圖像處理功能例如濾波和形態學操作以及更現代的計算機視覺功能用於特徵計算,包括興趣點檢測和局部描述符。該介面是Python語言,適合於快速開發,但是演算法是用C語言實現的,並根據速度進行了調優。Mahotas庫速度快,代碼簡潔,甚至具有最小的依賴性。通過原文閱讀它們的官方論文以獲得更多的了解。
資源
文檔包括安裝指導,例子,以及一些教程,可以更好的幫助你開始使用mahotas。
https://mahotas.readthedocs.io/en/latest/install.html
用法
Mahotas庫依賴於使用簡單的代碼來完成任務。關於『Finding Wally』的問題,Mahotas做的很好並且代碼量很少。下面是源碼:
https://mahotas.readthedocs.io/en/latest/wally.html
8. SimpleITK
ITK 或者 Insight Segmentation and Registration Toolkit是一個開源的跨平台系統,為開發人員提供了一套廣泛的圖像分析軟體工具 。其中, SimpleITK是建立在ITK之上的簡化層,旨在促進其在快速原型設計、教育、解釋語言中的應用。SimpleITK 是一個圖像分析工具包,包含大量支持一般過濾操作、圖像分割和匹配的組件。SimpleITK本身是用C++寫的,但是對於包括Python以內的大部分編程語言都是可用的。
資源
大量的Jupyter Notebooks 表明了SimpleITK在教育和研究領域已經被使用。Notebook展示了用Python和R編程語言使用SimpleITK來進行互動式圖像分析。
http://insightsoftwareconsortium.github.io/SimpleITK-Notebooks/
用法
下面的動畫是用SimpleITK和Python創建的剛性CT/MR匹配過程的可視化 。點擊此處可查看源碼!
9. pgmagick
pgmagick是GraphicsMagick庫的一個基於python的包裝。 GraphicsMagick圖像處理系統有時被稱為圖像處理的瑞士軍刀。它提供了一個具有強大且高效的工具和庫集合,支持以88種主要格式(包括重要格式,如DPX、GIF、JPEG、JPEG-2000、PNG、PDF、PNM和TIFF)讀取、寫入和操作圖像。
資源
有一個專門用於PgMagick的Github庫 ,其中包含安裝和需求說明。還有關於這個的一個詳細的用戶指導:
https://github.com/hhatto/pgmagick
用法
使用pgmagick可以進行的圖像處理活動很少,比如:
圖像縮放
邊緣提取
10. Pycairo
Pycairo是圖像處理庫cairo的一組Python捆綁。Cairo是一個用於繪制矢量圖形的2D圖形庫。矢量圖形很有趣,因為它們在調整大小或轉換時不會失去清晰度 。Pycairo是cairo的一組綁定,可用於從Python調用cairo命令。
資源
Pycairo的GitHub庫是一個很好的資源,有關於安裝和使用的詳細說明。還有一個入門指南,其中有一個關於Pycairo的簡短教程。
庫:https://github.com/pygobject/pycairo指南:https://pycairo.readthedocs.io/en/latest/tutorial.html用法
使用Pycairo繪制線條、基本形狀和徑向梯度:
總結
有一些有用且免費的Python圖像處理庫可以使用,有的是眾所周知的,有的可能對你來說是新的,試著多去了解它們。