多控制項python

10個Python圖像編輯工具

以下提到的這些Python工具在編輯圖像、操作圖像底層數據方面都提供了簡單直接的方法。

--ParulPandey

當今的世界充滿了數據，而圖像數據就是其中很重要的一部分。但只有經過處理和分析，提高圖像的質量，從中提取出有效地信息，才能利用到這些圖像數據。

常見的圖像處理操作包括顯示圖像，基本的圖像操作，如裁剪、翻轉、旋轉；圖像的分割、分類、特徵提取；圖像恢復；以及圖像識別等等。Python作為一種日益風靡的科學編程語言，是這些圖像處理操作的最佳選擇。同時，在Python生態當中也有很多可以免費使用的優秀的圖像處理工具。

下文將介紹10個可以用於圖像處理任務的Python庫，它們在編輯圖像、查看圖像底層數據方面都提供了簡單直接的方法。

scikit-image是一個結合NumPy數組使用的開源Python工具，它實現了可用於研究、教育、工業應用的演算法和應用程序。即使是對於剛剛接觸Python生態圈的新手來說，它也是一個在使用上足夠簡單的庫。同時它的代碼質量也很高，因為它是由一個活躍的志願者社區開發的，並且通過了同行評審(peerreview)。

scikit-image的文檔非常完善，其中包含了豐富的用例。

可以通過導入skimage使用，大部分的功能都可以在它的子模塊中找到。

圖像濾波(imagefiltering)：

使用match_template()方法實現模板匹配(templatematching)：

在展示頁面可以看到更多相關的例子。

NumPy提供了對數組的支持，是Python編程的一個核心庫。圖像的本質其實也是一個包含像素數據點的標准NumPy數組，因此可以通過一些基本的NumPy操作（例如切片、掩膜(mask)、花式索引(fancyindexing)等），就可以從像素級別對圖像進行編輯。通過NumPy數組存儲的圖像也可以被skimage載入並使用matplotlib顯示。

在NumPy的官方文檔中提供了完整的代碼文檔和資源列表。

使用NumPy對圖像進行掩膜(mask)操作：

像NumPy一樣，SciPy是Python的一個核心科學計算模塊，也可以用於圖像的基本操作和處理。尤其是SciPyv1.1.0中的scipy.ndimage子模塊，它提供了在n維NumPy數組上的運行的函數。SciPy目前還提供了線性和非線性濾波(linearandnon-linearfiltering)、二值形態學(binarymorphology)、B樣條插值(B-splineinterpolation)、對象測量(objectmeasurements)等方面的函數。

在官方文檔中可以查閱到scipy.ndimage的完整函數列表。

使用SciPy的高斯濾波對圖像進行模糊處理：

PIL(PythonImagingLibrary)是一個免費Python編程庫，它提供了對多種格式圖像文件的打開、編輯、保存的支持。但在2009年之後PIL就停止發布新版本了。幸運的是，還有一個PIL的積極開發的分支Pillow，它的安裝過程比PIL更加簡單，支持大部分主流的操作系統，並且還支持Python3。Pillow包含了圖像的基礎處理功能，包括像素點操作、使用內置卷積內核進行濾波、顏色空間轉換等等。

Pillow的官方文檔提供了Pillow的安裝說明自己代碼庫中每一個模塊的示例。

使用Pillow中的ImageFilter模塊實現圖像增強：

OpenCV（OpenSourceComputerVision庫）是計算機視覺領域最廣泛使用的庫之一，OpenCV-Python則是OpenCV的PythonAPI。OpenCV-Python的運行速度很快，這歸功於它使用C/C++編寫的後台代碼，同時由於它使用了Python進行封裝，因此調用和部署的難度也不大。這些優點讓OpenCV-Python成為了計算密集型計算機視覺應用程序的一個不錯的選擇。

入門之前最好先閱讀OpenCV2-Python-Guide這份文檔。

使用OpenCV-Python中的金字塔融合(PyramidBlending)將蘋果和橘子融合到一起：

SimpleCV是一個開源的計算機視覺框架。它支持包括OpenCV在內的一些高性能計算機視覺庫，同時不需要去了解位深度(bitdepth)、文件格式、色彩空間(colorspace)之類的概念，因此SimpleCV的學習曲線要比OpenCV平緩得多，正如它的口號所說，「將計算機視覺變得更簡單」。SimpleCV的優點還有：

官方文檔簡單易懂，同時也附有大量的學慣用例。

文檔包含了安裝介紹、示例以及一些Mahotas的入門教程。

Mahotas力求使用少量的代碼來實現功能。例如這個FindingWally游戲：

ITK（）是一個為開發者提供普適性圖像分析功能的開源、跨平台工具套件，SimpleITK則是基於ITK構建出來的一個簡化層，旨在促進ITK在快速原型設計、教育、解釋語言中的應用。SimpleITK作為一個圖像分析工具包，它也帶有大量的組件，可以支持常規的濾波、圖像分割、圖像配准(registration)功能。盡管SimpleITK使用C++編寫，但它也支持包括Python在內的大部分編程語言。

有很多JupyterNotebooks用例可以展示SimpleITK在教育和科研領域中的應用，通過這些用例可以看到如何使用Python和R利用SimpleITK來實現互動式圖像分析。

使用Python+SimpleITK實現的CT/MR圖像配准過程：

pgmagick是使用Python封裝的GraphicsMagick庫。GraphicsMagick通常被認為是圖像處理界的瑞士軍刀，因為它強大而又高效的工具包支持對多達88種主流格式圖像文件的讀寫操作，包括DPX、GIF、JPEG、JPEG-2000、PNG、PDF、PNM、TIFF等等。

pgmagick的GitHub倉庫中有相關的安裝說明、依賴列表，以及詳細的使用指引。

圖像縮放：

邊緣提取：

Cairo是一個用於繪制矢量圖的二維圖形庫，而Pycairo是用於Cairo的一組Python綁定。矢量圖的優點在於做大小縮放的過程中不會丟失圖像的清晰度。使用Pycairo可以在Python中調用Cairo的相關命令。

Pycairo的GitHub倉庫提供了關於安裝和使用的詳細說明，以及一份簡要介紹Pycairo的入門指南。

使用Pycairo繪制線段、基本圖形、徑向漸變(radialgradients)：

以上就是Python中的一些有用的圖像處理庫，無論你有沒有聽說過、有沒有使用過，都值得試用一下並了解它們。

via:

作者：ParulPandey選題：lujun9972譯者：HankChow校對：wxy

Python語言官方的參考手冊鍾，介紹了與Python一同發行的標准庫。

文本處理服務

string?---常見的字元串操作

re?---正則表達式操作

difflib?---計算差異的輔助工具

textwrap?---文本自動換行與填充

unicodedata?---Unicode資料庫

stringprep?---網際網路字元串預備

readline?---GNUreadline介面

rlcompleter?---GNUreadline的補全函數

二進制數據服務

struct?---將位元組串解讀為打包的二進制數據

codecs?---編解碼器注冊和相關基類

數據類型

datetime?---基本日期和時間類型

zoneinfo?---IANA時區支持

calendar?---日歷相關函數

collections?---容器數據類型

collections.abc?---容器的抽象基類

heapq?---堆隊列演算法

bisect?---數組二分查找演算法

array?---高效的數值數組

weakref?---弱引用

types?---動態類型創建和內置類型名稱

?---淺層(shallow)和深層(deep)復制操作

pprint?---數據美化輸出

reprlib?---另一種?repr()?實現

enum?---對枚舉的支持

graphlib?---操作類似圖的結構的功能

數字和數學模塊

numbers?---數字的抽象基類

math?---數學函數

cmath?---關於復數的數學函數

decimal?---十進制定點和浮點運算

fractions?---分數

random?---生成偽隨機數

statistics?---數學統計函數

函數式編程模塊

itertools?---為高效循環而創建迭代器的函數

functools?---高階函數和可調用對象上的操作

operator?---標准運算符替代函數

文件和目錄訪問

pathlib?---面向對象的文件系統路徑

os.path?---常用路徑操作

fileinput?---迭代來自多個輸入流的行

stat?---解析?stat()?結果

filecmp?---文件及目錄的比較

tempfile?---生成臨時文件和目錄

glob?---Unix風格路徑名模式擴展

fnmatch?---Unix文件名模式匹配

linecache?---隨機讀寫文本行

shutil?---高階文件操作

數據持久化

pickle?---Python對象序列化

reg?---注冊配合?pickle?模塊使用的函數

shelve?---Python對象持久化

marshal?---內部Python對象序列化

dbm?---Unix"資料庫"介面

sqlite3?---SQLite資料庫DB-API2.0介面模塊

數據壓縮和存檔

zlib?---與?gzip?兼容的壓縮

gzip?---對?gzip?格式的支持

bz2?---對?bzip2?壓縮演算法的支持

lzma?---用LZMA演算法壓縮

zipfile?---使用ZIP存檔

tarfile?---讀寫tar歸檔文件

文件格式

csv?---CSV文件讀寫

configparser?---配置文件解析器

tomllib?---ParseTOMLfiles

netrc?---netrc文件處理

plistlib?---生成與解析Apple?.plist?文件

加密服務

hashlib?---安全哈希與消息摘要

hmac?---基於密鑰的消息驗證

secrets?---生成管理密碼的安全隨機數

通用操作系統服務

os?---多種操作系統介面

io?---處理流的核心工具

time?---時間的訪問和轉換

argparse?---命令行選項、參數和子命令解析器

getopt?---C風格的命令行選項解析器

logging?---Python的日誌記錄工具

logging.config?---日誌記錄配置

logging.handlers?---日誌處理程序

getpass?---攜帶型密碼輸入工具

curses?---終端字元單元顯示的處理

curses.textpad?---用於curses程序的文本輸入控制項

curses.ascii?---用於ASCII字元的工具

curses.panel?---curses的面板棧擴展

platform?---獲取底層平台的標識數據

errno?---標准errno系統符號

ctypes?---Python的外部函數庫

並發執行

threading?---基於線程的並行

multiprocessing?---基於進程的並行

multiprocessing.shared_memory?---

concurrent?包

concurrent.futures?---啟動並行任務

subprocess?---子進程管理

sched?---事件調度器

queue?---一個同步的隊列類

contextvars?---上下文變數

_thread?---底層多線程API

網路和進程間通信

asyncio?---非同步I/O

socket?---底層網路介面

ssl?---套接字對象的TLS/SSL包裝器

select?---等待I/O完成

selectors?---高級I/O復用庫

signal?---設置非同步事件處理程序

mmap?---內存映射文件支持

互聯網數據處理

email?---電子郵件與MIME處理包

json?---JSON編碼和解碼器

mailbox?---操作多種格式的郵箱

mimetypes?---映射文件名到MIME類型

base64?---Base16,Base32,Base64,Base85數據編碼

binascii?---二進制和ASCII碼互轉

quopri?---編碼與解碼經過MIME轉碼的可列印數據

結構化標記處理工具

html?---超文本標記語言支持

html.parser?---簡單的HTML和XHTML解析器

html.entities?---HTML一般實體的定義

XML處理模塊

xml.etree.ElementTree?---ElementTreeXMLAPI

xml.dom?---文檔對象模型API

xml.dom.minidom?---最小化的DOM實現

xml.dom.pulldom?---支持構建部分DOM樹

xml.sax?---支持SAX2解析器

xml.sax.handler?---SAX處理句柄的基類

xml.sax.saxutils?---SAX工具集

xml.sax.xmlreader?---用於XML解析器的介面

xml.parsers.expat?---使用Expat的快速XML解析

互聯網協議和支持

webbrowser?---方便的Web瀏覽器控制工具

wsgiref?---WSGI工具和參考實現

urllib?---URL處理模塊

urllib.request?---用於打開URL的可擴展庫

urllib.response?---urllib使用的Response類

urllib.parse?用於解析URL

urllib.error?---urllib.request引發的異常類

urllib.robotparser?---robots.txt語法分析程序

http?---HTTP模塊

http.client?---HTTP協議客戶端

ftplib?---FTP協議客戶端

poplib?---POP3協議客戶端

imaplib?---IMAP4協議客戶端

smtplib?---SMTP協議客戶端

uuid?---?RFC4122?定義的UUID對象

socketserver?---用於網路伺服器的框架

http.server?---HTTP伺服器

http.cookies?---HTTP狀態管理

http.cookiejar?——HTTP客戶端的Cookie處理

xmlrpc?---XMLRPC服務端與客戶端模塊

xmlrpc.client?---XML-RPC客戶端訪問

xmlrpc.server?---基本XML-RPC伺服器

ipaddress?---IPv4/IPv6操作庫

多媒體服務

wave?---讀寫WAV格式文件

colorsys?---顏色系統間的轉換

國際化

gettext?---多語種國際化服務

locale?---國際化服務

程序框架

turtle?---海龜繪圖

cmd?---支持面向行的命令解釋器

shlex?——簡單的詞法分析

Tk圖形用戶界面(GUI)

tkinter?——Tcl/Tk的Python介面

tkinter.colorchooser?---顏色選擇對話框

tkinter.font?---Tkinter字體封裝

Tkinter對話框

tkinter.messagebox?---Tkinter消息提示

tkinter.scrolledtext?---滾動文字控制項

tkinter.dnd?---拖放操作支持

tkinter.ttk?---Tk風格的控制項