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利用python进行图像增强

发布时间:2022-11-16 17:56:17

1. 怎么样在python编程中使用Pillow来处理图像

安装
刚接触Pillow的朋友先来看一下Pillow的安装方法,在这里我们以Mac OS环境为例: (1)、使用 pip 安装 Python 库。pip 是 Python 的包管理工具,安装后就可以直接在命令行一站式地安装/管理各种库了(pip 文档)。

$ 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 下载获取 Pillow:

$ pip install pillow

(3)、安装过程中命令行出现错误提示:”error: command ‘clang' failed with exit status
1”。上网查阅,发现需要通过 Xcode 更新 Command Line Tool。于是打开
Xcode->Preferences->Downloads-Components选项卡。咦?竟然没了 Command Line
Tools。再查,发现 Xcode 5 以上现在需要用命令行安装:

$ xcode-select —install

系统会弹出安装命令行工具的提示,点击安装即可。
此时再 pip install pillow,就安装成功了。
pip freeze 命令查看已经安装的 Python 包,Pillow 已经乖乖躺那儿了。
好了,下面开始进入教程~
Image类
Pillow中最重要的类就是Image,该类存在于同名的模块中。可以通过以下几种方式实例化:从文件中读取图片,处理其他图片得到,或者直接创建一个图片。
使用Image模块中的open函数打开一张图片:

>>> from PIL import Image>>> im = Image.open("lena.ppm")

如果打开成功,返回一个Image对象,可以通过对象属性检查文件内容

>>> from __future__ import print_function>>> print(im.format, im.size, im.mode)

PPM (512, 512) RGB

format属性定义了图像的格式,如果图像不是从文件打开的,那么该属性值为None;size属性是一个tuple,表示图像的宽和高(单位为像素);mode属性为表示图像的模式,常用的模式为:L为灰度图,RGB为真彩色,CMYK为pre-press图像。
如果文件不能打开,则抛出IOError异常。
当有一个Image对象时,可以用Image类的各个方法进行处理和操作图像,例如显示图片:

>>> im.show()

ps:标准版本的show()方法不是很有效率,因为它先将图像保存为一个临时文件,然后使用xv进行显示。如果没有安装xv,该函数甚至不能工作。但是该方法非常便于debug和test。(windows中应该调用默认图片查看器打开)
读写图片
Pillow库支持相当多的图片格式。直接使用Image模块中的open()函数读取图片,而不必先处理图片的格式,Pillow库自动根据文件决定格式。
Image模块中的save()函数可以保存图片,除非你指定文件格式,那么文件名中的扩展名用来指定文件格式。
图片转成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函数的第二个参数可以用来指定图片格式,如果文件名中没有给出一个标准的图像格式,那么第二个参数是必须的。
创建缩略图

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)

必须指出的是除非必须,Pillow不会解码或raster数据。当你打开一个文件,Pillow通过文件头确定文件格式,大小,mode等数据,余下数据直到需要时才处理。
这意味着打开文件非常快,与文件大小和压缩格式无关。下面的程序用来快速确定图片属性:
确定图片属性

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、粘贴、与合并图片
Image类包含还多操作图片区域的方法。如crop()方法可以从图片中提取一个子矩形
从图片中复制子图像

box = im.() #直接复制图像box = (100, 100, 400, 400)region = im.crop(box)

区域由4-tuple决定,该tuple中信息为(left, upper, right, lower)。 Pillow左边系统的原点(0,0)为图片的左上角。坐标中的数字单位为像素点,所以上例中截取的图片大小为300*300像素^2。
处理子图,粘贴回原图

region = region.transpose(Image.ROTATE_180)im.paste(region, box)

将子图paste回原图时,子图的region必须和给定box的region吻合。该region不能超过原图。而原图和region的mode不需要匹配,Pillow会自动处理。
另一个例子

Rolling an imagedef roll(image, delta): "Roll an image sideways" image = image.() #复制图像 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

分离和合并通道

r, g, b = im.split()im = Image.merge("RGB", (b, g, r))

对于单通道图片,split()返回图像本身。为了处理单通道图片,必须先将图片转成RGB。
几何变换
Image类有resize()、rotate()和transpose()、transform()方法进行几何变换。
简单几何变换

out = im.resize((128, 128))out = im.rotate(45) # 顺时针角度表示

置换图像

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()没有性能差别。
更通用的图像变换方法可以使用transform()
模式转换
convert()方法
模式转换

im = Image.open('lena.ppm').convert('L')

图像增强
Filter ImageFilter模块包含很多预定义的增强filters,通过filter()方法使用
应用filters

from PIL import ImageFilterout = im.filter(ImageFilter.DETAIL)

像素点处理
point()方法通过一个函数或者查询表对图像中的像素点进行处理(例如对比度操作)。
像素点变换

# multiply each pixel by 1.2out = im.point(lambda i: i * 1.2)

上述方法可以利用简单的表达式进行图像处理,通过组合point()和paste()还能选择性地处理图片的某一区域。
处理单独通道

# 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)

注意到创建mask的语句:

mask = source[R].point(lambda i: i < 100 and 255)

该句可以用下句表示

imout = im.point(lambda i: expression and 255)

如果expression为假则返回expression的值为0(因为and语句已经可以得出结果了),否则返回255。(mask参数用法:当为0时,保留当前值,255为使用paste进来的值,中间则用于transparency效果)
高级图片增强
对其他高级图片增强,应该使用ImageEnhance模块 。一旦有一个Image对象,应用ImageEnhance对象就能快速地进行设置。 可以使用以下方法调整对比度、亮度、色平衡和锐利度。
图像增强

from PIL import ImageEnhanceenh = ImageEnhance.Contrast(im)enh.enhance(1.3).show("30% more contrast")

动态图
Pillow支持一些动态图片的格式如FLI/FLC,GIF和其他一些处于实验阶段的格式。TIFF文件同样可以包含数帧图像。
当读取动态图时,PIL自动读取动态图的第一帧,可以使用seek和tell方法读取不同郑

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

当读取到最后一帧时,Pillow抛出EOFError异常。
当前版本只允许seek到下一郑为了倒回之前,必须重新打开文件。
或者可以使用下述迭代器类
动态图迭代器类

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允许通过Postscript Printer在图片上添加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()

更多读取图片方法
之前说到Image模块的open()函数已经足够日常使用。该函数的参数也可以是一个文件对象。
从string中读取

import StringIOim = Image.open(StringIO.StringIO(buffer))

从tar文件中读取

from PIL import TarIOfp = TarIO.TarIO("Imaging.tar", "Imaging/test/lena.ppm")im = Image.open(fp)

草稿模式
draft()方法允许在不读取文件内容的情况下尽可能(可能不会完全等于给定的参数)地将图片转成给定模式和大小,这在生成缩略图的时候非常有效(速度要求比质量高的场合)。
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. 如何进行图像增强 python

对单张图像进行图像对比度增强:
from PIL import Imagefrom PIL import ImageEnhanceimg = Image.open('./0h/FGF2.tif')img.show()#对比度增强 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. 图像处理和数据增强

前言:用CNN进行训练模型的时候,通常需要对图像进行处理,有时候也叫做数据增强,常见的图像处理的Python库:OpenCV、PIL、matplotlib、tensorflow等,这里用TensorFlow介绍图像处理的过程

进行图像的读取和解码,然后调用函数进行展示

结果如下:
图片的大小为:(512, 512, 3)

结果:
图片的大小为:(20, 20, 3)

注意:当放大时候,几乎图像不失真

上述为中间位置剪切或者填充,下面介绍任意位置剪切或者填充

这样就可以截取任意图像里面的内容了

下面的图像处理归结到数据增强里面了

当训练数据有限的时候,可以通过一些变换来从已有的训 练数据集中生成一些新的数据,来扩大训练数据。数据增强的方法有:

以水平面为对称轴如下:

转置,相当于矩阵的转置,90度转换

注意:颜色空间的转换必须讲image的值转换为float32类型,不能使用unit8类型
图像基本格式:
rgb(颜色)0-255,三个255为白色,转化为float32就是把区间变为0-1
hsv(h: 图像的色彩/色度,s:图像的饱和度,v:图像的亮度)
grab(灰度)

这样的方法,可以运用到车牌设别的过程中,对车牌自动进行截取。

高斯噪声、模糊处理

样本不均衡即有些类别图像特别多,有些特别少。类别不平衡数据的处理:Label shuffle
具体步骤如下图所示:
先按最多的类别进行随机抽取序号,组数为label的数目,然后对每个label中的样本书取模,然后分别对应自己序号的图像,最后得到的样本所有类别都一样多。

4. Python如何图像识别

Python图片文本识别使用的工具是PIL和pytesser。因为他们使用到很多的python库文件,为了避免一个个工具的安装,建议使用pythonxy
pytesser是OCR开源项目的一个模块,在Python中导入这个模块即可将图片中的文字转换成文本。pytesser调用了tesseract。当在Python中调用pytesser模块时,pytesser又用tesseract识别图片中的文字。pytesser的使用步骤如下:

首先,安装Python2.7版本,这个版本比较稳定,建议使用这个版本。
其次,安装pythoncv。
然后,安装PIL工具,pytesser的使用需要PIL库的支持。
接着下载pytesser
最后,将pytesser解压,这个是免安装的,可以将解压后的文件cut到Python安装目录的Lib\site-packages下直接使用,比如我的安装目录是:C:\Python27\Lib\site-packages,同时把这个目录添加到环境变量之中。
完成以上步骤之后,就可以编写图片文本识别的Python脚本了。参考脚本如下:
from pytesser import *
import ImageEnhance
image = Image.open('D:\\workspace\\python\\5.png')
#使用ImageEnhance可以增强图片的识别率
enhancer = ImageEnhance.Contrast(image)
image_enhancer = enhancer.enhance(4)
print image_to_string(image_enhancer)

tesseract是谷歌的一个对图片进行识别的开源框架,免费使用,现在已经支持中文,而且识别率非常高,这里简要来个helloworld级别的认识
下载之后进行安装,不再演示。
在tesseract目录下,有个tesseract.exe文件,主要调用这个执行文件,用cmd运行到这个目录下,在这个目录下同时放置一张需要识别的图片,这里是123.jpg
然后运行:tesseract 123.jpg result
会把123.jpg自动识别并转换为txt文件到result.txt
但是此时中文识别不好
然后找到tessdata目录,把eng.traineddata替换为chi_sim.traineddata,并且把chi_sim.traineddata重命名为eng.traineddata
ok,现在中文识别基本达到90%以上了

5. Python:这有可能是最详细的PIL库基本概念文章了

PIL有如下几个模块:Image模块、ImageChops模块、ImageCrackCode模块、ImageDraw模块、ImageEnhance模块、ImageFile模块、ImageFileIO模块、ImageFilter模块、ImageFont模块、ImageGrab模块、ImageOps模块、ImagePath模块、ImageSequence模块、ImageStat模块、ImageTk模块、ImageWin模块、PSDraw模块

啊啊啊啊怎么这么多模块啊~~~!!!!

别担心我为你一一讲解

Image模块提供了一个相同名称的类,即image类,用于表示PIL图像。

Image模块是PIL中最重要的模块 ,比如创建、打开、显示、保存图像等功能,合成、裁剪、滤波等功能,获取图像属性功能,如图像直方图、通道数等。

Image模块的使用如下:

ImageChops模块包含一些算术图形操作,这些操作可用于诸多目的,比如图像特效,图像组合,算法绘图等等,通道操作只用于8位图像。

ImageChops模块的使用如下:

由于图像im_p是im的复制过来的,所以它们的差为0,图像im_diff显示时为黑图。

ImageCrackCode模块允许用户检测和测量图像的各种特性。 这个模块只存在于PIL Plus包中。

因为我目前安装的PIL中没有包含这个模块。所以就不详细介绍了

ImageDraw模块为image对象提供了基本的图形处理功能。 例如,它可以创建新图像,注释或润饰已存在图像,为web应用实时产生各种图形。

ImageDraw模块的使用如下:

在del draw前后显示出来的图像im是完全一样的,都是在原有图像上画了两条对角线。

原谅我的报错

ImageEnhance模块包括一些用于图像增强的类。它们分别为 Color类、Brightness类、Contrast类和Sharpness类。

ImageEnhance模块的使用如下:

图像im0的亮度为图像im的一半。

ImageFile模块为图像打开和保存功能提供了相关支持功能。另外,它提供了一个Parser类,这个类可以一块一块地对一张图像进行解码(例如,网络联接中接收一张图像)。这个类的接口与标准的sgmllib和xmllib模块的接口一样。

ImageFile模块的使用如下:

因为所打开图像大小大于1024个byte,所以报错:图像不完整。

所以大家想看的可以自行去找一个小一点的图看一下

ImageFileIO模块用于从一个socket或者其他流设备中读取一张图像。 不赞成使用这个模块。 在新的code中将使用ImageFile模块的Parser类来代替它。

ImageFilter模块包括各种滤波器的预定义集合,与Image类的filter方法一起使用。该模块包含这些图像增强的滤器:BLUR,CONTOUR,DETAIL,EDGE_ENHANCE,EDGE_ENHANCE_MORE,EMBOSS,FIND_EDGES,SMOOTH,SMOOTH_MORE和SHARPEN。

ImageFilter模块的使用如下:

ImageFont模块定义了一个同名的类,即ImageFont类。这个类的实例中存储着bitmap字体,需要与ImageDraw类的text方法一起使用。

PIL使用自己的字体文件格式存储bitmap字体。用户可以使用pilfont工具包将BDF和PCF字体描述器(Xwindow字体格式)转换为这种格式。

PIL Plus包中才会支持矢量字体。

ImageGrab模块用于将屏幕上的内容拷贝到一个PIL图像内存中。 当前的版本只在windows操作系统上可以工作。

ImageGrab模块的使用如下:

图像im显示出笔记本当前的窗口内容,就是类似于截图的工具

ImageOps模块包括一些“ready-made”图像处理操作。 它可以完成直方图均衡、裁剪、量化、镜像等操作 。大多数操作只工作在L和RGB图像上。

ImageOps模块的使用如下:

图像im_flip为图像im垂直方向的镜像。

ImagePath模块用于存储和操作二维向量数据。Path对象将被传递到ImageDraw模块的方法中。

ImagePath模块的使用如下:

ImageSequence模块包括一个wrapper类,它为图像序列中每一帧提供了迭代器。

ImageSequence模块的使用如下:

后面两次show()函数调用,分别显示第1张和第11张图像。

ImageStat模块计算一张图像或者一张图像的一个区域的全局统计值。

ImageStat模块的使用如下:

ImageTk模块用于创建和修改BitmapImage和PhotoImage对象中的Tkinter。

ImageTk模块的使用如下:

这个是我一直不太懂的有没有大佬能帮我解决一下在线等~急!

PSDraw模块为Postscript打印机提供基本的打印支持。用户可以通过这个模块打印字体,图形和图像。

PIL中所涉及的基本概念有如下几个: 通道(bands)、模式(mode)、尺寸(size)、坐标系统(coordinate system)、调色板(palette)、信息(info)和滤波器(filters)。

每张图片都是由一个或者多个数据通道构成。PIL允许在单张图片中合成相同维数和深度的多个通道。

以RGB图像为例,每张图片都是由三个数据通道构成,分别为R、G和B通道。而对于灰度图像,则只有一个通道。

对于一张图片的通道数量和名称,可以通过getbands()方法来获取。getbands()方法是Image模块的方法,它会返回一个字符串元组(tuple)。该元组将包括每一个通道的名称。

Python的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改,元组使用小括号,列表使用方括号,元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。

getbands()方法的使用如下:

图像的模式定义了图像的类型和像素的位宽。当前支持如下模式:

1:1位像素,表示黑和白,但是存储的时候每个像素存储为8bit。

L:8位像素,表示黑和白。

P:8位像素,使用调色板映射到其他模式。

I:32位整型像素。

F:32位浮点型像素。

RGB:3x8位像素,为真彩色。

RGBA:4x8位像素,有透明通道的真彩色。

CMYK:4x8位像素,颜色分离。

YCbCr:3x8位像素,彩色视频格式。

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)。

可以通过mode属性读取图像的模式。其返回值是包括上述模式的字符串。

mode 属性 的使用如下:

通过size属性可以获取图片的尺寸。这是一个二元组,包含水平和垂直方向上的像素数。

mode属性的使用如下:

PIL使用笛卡尔像素坐标系统,坐标(0,0)位于左上角。注意:坐标值表示像素的角;位于坐标(0,0)处的像素的中心实际上位于(0.5,0.5)。

坐标经常用于二元组(x,y)。长方形则表示为四元组,前面是左上角坐标。例如:一个覆盖800x600的像素图像的长方形表示为(0,0,800,600)。

调色板模式 ("P")使用一个颜色调色板为每个像素定义具体的颜色值

使用info属性可以为一张图片添加一些辅助信息。这个是字典对象。加载和保存图像文件时,多少信息需要处理取决于文件格式。

info属性的使用如下:

对于将多个输入像素映射为一个输出像素的几何操作,PIL提供了4个不同的采样滤波器:

NEAREST:最近滤波。 从输入图像中选取最近的像素作为输出像素。它忽略了所有其他的像素。

BILINEAR:双线性滤波。 在输入图像的2x2矩阵上进行线性插值。注意:PIL的当前版本,做下采样时该滤波器使用了固定输入模板。

BICUBIC:双立方滤波。 在输入图像的4x4矩阵上进行立方插值。注意:PIL的当前版本,做下采样时该滤波器使用了固定输入模板。

ANTIALIAS:平滑滤波。 这是PIL 1.1.3版本中新的滤波器。对所有可以影响输出像素的输入像素进行高质量的重采样滤波,以计算输出像素值。在当前的PIL版本中,这个滤波器只用于改变尺寸和缩略图方法。

注意:在当前的PIL版本中,ANTIALIAS滤波器是下采样 (例如,将一个大的图像转换为小图) 时唯一正确的滤波器。 BILIEAR和BICUBIC滤波器使用固定的输入模板 ,用于固定比例的几何变换和上采样是最好的。Image模块中的方法resize()和thumbnail()用到了滤波器。

resize()方法的定义为:resize(size, filter=None)=> image

resize()方法的使用如下:

对参数filter不赋值的话,resize()方法默认使用NEAREST滤波器。如果要使用其他滤波器可以通过下面的方法来实现:

thumbnail ()方法的定义为:im.thumbnail(size, filter=None)

thumbnail ()方法的使用如下:

这里需要说明的是,方法thumbnail()需要保持宽高比,对于size=(200,200)的输入参数,其最终的缩略图尺寸为(182, 200)。

对参数filter不赋值的话,方法thumbnail()默认使用NEAREST滤波器。如果要使用其他滤波器可以通过下面的方法来实现:

6. python:PIL图像处理

PIL (Python Imaging Library)

Python图像处理库,该库支持多种文件格式,提供强大的图像处理功能。

PIL中最重要的类是Image类,该类在Image模块中定义。

从文件加载图像:

如果成功,这个函数返回一个Image对象。现在你可以使用该对象的属性来探索文件的内容。

format 属性指定了图像文件的格式,如果图像不是从文件中加载的则为 None 。
size 属性是一个2个元素的元组,包含图像宽度和高度(像素)。
mode 属性定义了像素格式,常用的像素格式为:“L” (luminance) - 灰度图, “RGB” , “CMYK”。

如果文件打开失败, 将抛出IOError异常。

一旦你拥有一个Image类的实例,你就可以用该类定义的方法操作图像。比如:显示

( show() 的标准实现不是很有效率,因为它将图像保存到一个临时文件,然后调用外部工具(比如系统的默认图片查看软件)显示图像。该函数将是一个非常方便的调试和测试工具。)

接下来的部分展示了该库提供的不同功能。

PIL支持多种图像格式。从磁盘中读取文件,只需使用 Image 模块中的 open 函数。不需要提供文件的图像格式。PIL库将根据文件内容自动检测。

如果要保存到文件,使用 Image 模块中的 save 函数。当保存文件时,文件名很重要,除非指定格式,否则PIL库将根据文件的扩展名来决定使用哪种格式保存。

** 转换文件到JPEG **

save 函数的第二个参数可以指定使用的文件格式。如果文件名中使用了一个非标准的扩展名,则必须通过第二个参数来指定文件格式。

** 创建JPEG缩略图 **

需要注意的是,PIL只有在需要的时候才加载像素数据。当你打开一个文件时,PIL只是读取文件头获得文件格式、图像模式、图像大小等属性,而像素数据只有在需要的时候才会加载。

这意味着打开一个图像文件是一个非常快的操作,不会受文件大小和压缩算法类型的影响。

** 获得图像信息 **

Image 类提供了某些方法,可以操作图像的子区域。提取图像的某个子区域,使用 crop() 函数。

** 复制图像的子区域 **

定义区域使用一个包含4个元素的元组,(left, upper, right, lower)。坐标原点位于左上角。上面的例子提取的子区域包含300x300个像素。

该区域可以做接下来的处理然后再粘贴回去。

** 处理子区域然后粘贴回去 **

当往回粘贴时,区域的大小必须和参数匹配。另外区域不能超出图像的边界。然而原图像和区域的颜色模式无需匹配。区域会自动转换。

** 滚动图像 **

paste() 函数有个可选参数,接受一个掩码图像。掩码中255表示指定位置为不透明,0表示粘贴的图像完全透明,中间的值表示不同级别的透明度。

PIL允许分别操作多通道图像的每个通道,比如RGB图像。 split() 函数创建一个图像集合,每个图像包含一个通道。 merge() 函数接受一个颜色模式和一个图像元组,然后将它们合并为一个新的图像。接下来的例子交换了一个RGB图像的三个通道。

** 分离和合并图像通道 **

对于单通道图像, split() 函数返回图像本身。如果想处理各个颜色通道,你可能需要先将图像转为RGB模式。

resize() 函数接受一个元组,指定图像的新大小。
rotate() 函数接受一个角度值,逆时针旋转。

** 基本几何变换 **

图像旋转90度也可以使用 transpose() 函数。 transpose() 函数也可以水平或垂直翻转图像。

** transpose **

transpose() 和 rotate() 函数在性能和结果上没有区别。

更通用的图像变换函数为 transform() 。

PIL可以转换图像的像素模式。

** 转换颜色模式 **

PIL库支持从其他模式转为“L”或“RGB”模式,其他模式之间转换,则需要使用一个中间图像,通常是“RGB”图像。

ImageFilter 模块包含多个预定义的图像增强过滤器用于 filter() 函数。

** 应用过滤器 **

point() 函数用于操作图像的像素值。该函数通常需要传入一个函数对象,用于操作图像的每个像素:

** 应用点操作 **

使用以上技术可以快速地对图像像素应用任何简单的表达式。可以结合 point() 函数和 paste 函数修改图像。

** 处理图像的各个通道 **

注意用于创建掩码图像的语法:

Python计算逻辑表达式采用短路方式,即:如果and运算符左侧为false,就不再计算and右侧的表达式,而且返回结果是表达式的结果。比如 a and b 如果a为false则返回a,如果a为true则返回b,详见Python语法。

对于更多高级的图像增强功能,可以使用 ImageEnhance 模块中的类。

可以调整图像对比度、亮度、色彩平衡、锐度等。

** 增强图像 **

PIL库包含对图像序列(动画格式)的基本支持。支持的序列格式包括 FLI/FLC 、 GIF 和一些实验性的格式。 TIFF 文件也可以包含多个帧。

当打开一个序列文件时,PIL库自动加载第一帧。你可以使用 seek() 函数 tell() 函数在不同帧之间移动。

** 读取序列 **

如例子中展示的,当序列到达结尾时,将抛出EOFError异常。

注意当前版本的库中多数底层驱动只允许seek到下一帧。如果想回到前面的帧,只能重新打开图像。

以下迭代器类允许在for语句中循环遍历序列:

** 一个序列迭代器类 **

PIL库包含一些函数用于将图像、文本打印到Postscript打印机。以下是一个简单的例子。

** 打印到Postscript **

如前所述,可以使用 open() 函数打开图像文件,通常传入一个文件名作为参数:

如果打开成功,返回一个Image对象,否则抛出IOError异常。

也可以使用一个file-like object代替文件名(暂可以理解为文件句柄)。该对象必须实现read,seek,tell函数,必须以二进制模式打开。

** 从文件句柄打开图像 **

如果从字符串数据中读取图像,使用StringIO类:

** 从字符串中读取 **

如果图像文件内嵌在一个大文件里,比如 tar 文件中。可以使用ContainerIO或TarIO模块来访问。

** 从tar文档中读取 **

** 该小节不太理解,请参考原文 **

有些解码器允许当读取文件时操作图像。通常用于在创建缩略图时加速解码(当速度比质量重要时)和输出一个灰度图到激光打印机时。

draft() 函数。

** Reading in draft mode **

输出类似以下内容:

注意结果图像可能不会和请求的模式和大小匹配。如果要确保图像不大于指定的大小,请使用 thumbnail 函数。

Python2.7 教程 PIL
http://www.liaoxuefeng.com/wiki//

Python 之 使用 PIL 库做图像处理
http://www.cnblogs.com/way_testlife/archive/2011/04/17/2019013.html

来自 http://effbot.org/imagingbook/introction.htm

7. OpenCV Python 系列教程4 - OpenCV 图像处理(上)

学习目标:

OpenCV 中有 150 多种色彩空间转化的方法,这里只讨论两种:

HSV的色相范围为[0,179],饱和度范围为[0,255],值范围为[0,255]。不同的软件使用不同的规模。如果要比较 OpenCV 值和它们,你需要标准化这些范围。

HSV 和 HLV 解释

运行结果:该段程序的作用是检测蓝色目标,同理可以检测其他颜色的目标
结果中存在一定的噪音,之后的章节将会去掉它

这是物体跟踪中最简单的方法。一旦你学会了等高线的函数,你可以做很多事情,比如找到这个物体的质心,用它来跟踪这个物体,仅仅通过在相机前移动你的手来画图表,还有很多其他有趣的事情。

菜鸟教程 在线 HSV-> BGR 转换

比如要找出绿色的 HSV 值,可以使用上面的程序,得到的值取一个上下界。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

学习目标:

对图像进行阈值处理,算是一种最简单的图像分割方法,基于图像与背景之间的灰度差异,此项分割是基于像素级的分割

threshold(src, thresh, maxval, type[, dst]) -> retval, dst

计算图像小区域的阈值。所以我们对同一幅图像的不同区域得到不同的阈值,这给我们在不同光照下的图像提供了更好的结果。

三个特殊的输入参数和一个输出参数

adaptiveThreshold(src, maxValue, adaptiveMethod, thresholdType, blockSize, C[, dst]) -> dst

opencv-threshold-python

OpenCV 图片集

本节原文

学习目标:

OpenCV 提供两种变换函数: cv2.warpAffine 和 cv2.warpPerspective

cv2.resize() 完成缩放

文档说明

运行结果

说明 : cv2.INTER_LINEAR 方法比 cv2.INTER_CUBIC 还慢,好像与官方文档说的不一致? 有待验证。

速度比较: INTER_CUBIC > INTER_NEAREST > INTER_LINEAR > INTER_AREA > INTER_LANCZOS4

改变图像的位置,创建一个 np.float32 类型的变换矩阵,

warpAffine(src, M, dsize[, dst[, flags[, borderMode[, borderValue]]]]) -> dst

运行结果:

旋转角度( )是通过一个变换矩阵变换的:

OpenCV 提供的是可调旋转中心的缩放旋转,这样你可以在任何你喜欢的位置旋转。修正后的变换矩阵为

这里

OpenCV 提供了 cv2.getRotationMatrix2D 控制
cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale) → retval

运行结果

cv2.getAffineTransform(src, dst) → retval

函数关系:
egin{bmatrix} x'_i y'_i end{bmatrix}egin{bmatrix} x'_i y'_i end{bmatrix} =

其中

运行结果:图上的点便于观察,两图中的红点是相互对应的

透视变换需要一个 3x3 变换矩阵。转换之后直线仍然保持笔直,要找到这个变换矩阵,需要输入图像上的 4 个点和输出图像上的对应点。在这 4 个点中,有 3 个不应该共线。通过 cv2.getPerspectiveTransform 计算得到变换矩阵,得到的矩阵 cv2.warpPerspective 变换得到最终结果。

本节原文

平滑处理(smoothing)也称模糊处理(bluring),是一种简单且使用频率很高的图像处理方法。平滑处理的用途:常见是用来 减少图像上的噪点或失真 。在涉及到降低图像分辨率时,平滑处理是很好用的方法。

图像滤波:尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

消除图像中的噪声成分叫做图像的平滑化或滤波操作。信号或图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频段,在高频段,有用的信息会被噪声淹没。因此一个能降低高频成分幅度的滤波器就能够减弱噪声的影响。

滤波的目的:抽出对象的特征作为图像识别的特征模式;为适应图像处理的要求,消除图像数字化时混入的噪声。

滤波处理的要求:不能损坏图像的轮廓及边缘等重要信息;图像清晰视觉效果好。

平滑滤波是低频增强的空间滤波技术,目的:模糊和消除噪音。

空间域的平滑滤波一般采用简单平均法,即求邻近像元点的平均亮度值。邻域的大小与平滑的效果直接相关,邻域越大平滑效果越好,但是邻域过大,平滑也会使边缘信息的损失的越大,从而使输出图像变得模糊。因此需要选择合适的邻域。

滤波器:一个包含加权系数的窗口,利用滤波器平滑处理图像时,把这个窗口放在图像上,透过这个窗口来看我们得到的图像。

线性滤波器:用于剔除输入信号中不想要的频率或者从许多频率中选择一个想要的频率。
低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器、陷波滤波器

boxFilter(src, ddepth, ksize[, dst[, anchor[, normalize[, borderType]]]]) -> dst

均值滤波是方框滤波归一化后的特殊情况。归一化就是要把处理的量缩放到一个范围内如 (0,1),以便统一处理和直观量化。非归一化的方框滤波用于计算每个像素邻近内的积分特性,比如密集光流算法中用到的图像倒数的协方差矩阵。

运行结果:

均值滤波是典型的线性滤波算法,主要方法为邻域平均法,即用一片图像区域的各个像素的均值来代替原图像中的各个像素值。一般需要在图像上对目标像素给出一个模板(内核),该模板包括了其周围的临近像素(比如以目标像素为中心的周围8(3x3-1)个像素,构成一个滤波模板,即 去掉目标像素本身 )。再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。即对待处理的当前像素点(x,y),选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后图像在该点上的灰度个g(x,y),即个g(x,y)=1/m ∑f(x,y) ,其中m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

均值滤波本身存在着固有的缺陷,即它不能很好地保护图像细节,在图像去噪的同时也破坏了图像的细节部分,从而使图像变得模糊,不能很好地去除噪声点。

cv2.blur(src, ksize[, dst[, anchor[, borderType]]]) → dst

结果:

高斯滤波:线性滤波,可以消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程,每一个像素点的值,都由其本身和邻域内的其他像素值经过 加权平均 后得到。高斯滤波的具体操作是:用一个模板(或称卷积、掩模)扫描图像中的每一个像素,用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。

高斯滤波有用但是效率不高。

高斯模糊技术生成的图像,其视觉效果就像是经过一个半透明屏幕在观察图像,这与镜头焦外成像效果散景以及普通照明阴影中的效果都明显不同。高斯平滑也用于计算机视觉算法中的预先处理阶段,以增强图像在不同比例大小下的图像效果(参见尺度空间表示以及尺度空间实现)。从数学的角度来看,图像的高斯模糊过程就是图像与正态分布做卷积。由于正态分布又叫作高斯分布,所以这项技术就叫作高斯模糊。

高斯滤波器是一类根据高斯函数的形状来选择权值的线性平滑滤波器。 高斯平滑滤波器对于抑制服从正态分布的噪声非常有效。

一维零均值高斯函数为: 高斯分布参数 决定了高斯函数的宽度。

高斯噪声的产生

GaussianBlur(src, ksize, sigmaX[, dst[, sigmaY[, borderType]]]) -> dst

线性滤波容易构造,并且易于从频率响应的角度来进行分析。

许多情况,使用近邻像素的非线性滤波会得到更好的结果。比如在噪声是散粒噪声而不是高斯噪声,即图像偶尔会出现很大值的时候,用高斯滤波器进行图像模糊时,噪声像素不会被消除,而是转化为更为柔和但仍然可见的散粒。

中值滤波(Median filter)是一种典型的非线性滤波技术,基本思想是用像素点邻域灰度值的中值来代替该像素点的灰度值,该方法在去除脉冲噪声、椒盐噪声‘椒盐噪声又称脉冲噪声,它随机改变一些像素值,是由图像传感器,传输信道,解码处理等产生的黑白相间的亮暗点噪声。椒盐噪声往往由图像切割引起。’的同时又能保留图像边缘细节,

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,其基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点,对于 斑点噪声(speckle noise)和椒盐噪声(salt-and-pepper noise) 来说尤其有用,因为它不依赖于邻域内那些与典型值差别很大的值。中值滤波器在处理连续图像窗函数时与线性滤波器的工作方式类似,但滤波过程却不再是加权运算。

中值滤波在一定的条件下可以克服常见线性滤波器如最小均方滤波、方框滤波器、均值滤波等带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声非常有效,也常用于保护边缘信息, 保存边缘的特性使它在不希望出现边缘模糊的场合也很有用,是非常经典的平滑噪声处理方法。

与均值滤波比较:

说明:中值滤波在一定条件下,可以克服线性滤波器(如均值滤波等)所带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰即图像扫描噪声最为有效。在实际运算过程中并不需要图像的统计特性,也给计算带来不少方便。 但是对一些细节多,特别是线、尖顶等细节多的图像不宜采用中值滤波。

双边滤波(Bilateral filter)是一种非线性的滤波方法,是结合 图像的空间邻近度和像素值相似度 的一种折衷处理,同时考虑空域信息和灰度相似性,达到保边去噪的目的。具有简单、非迭代、局部的特点。

双边滤波器的好处是可以做边缘保存(edge preserving),一般过去用的维纳滤波或者高斯滤波去降噪,都会较明显地模糊边缘,对于高频细节的保护效果并不明显。双边滤波器顾名思义比高斯滤波多了一个高斯方差 sigma-d ,它是基于空间分布的高斯滤波函数,所以在边缘附近,离的较远的像素不会太多影响到边缘上的像素值,这样就保证了边缘附近像素值的保存。 但是由于保存了过多的高频信息,对于彩色图像里的高频噪声,双边滤波器不能够干净的滤掉,只能够对于低频信息进行较好的滤波。

运行结果

学习目标:

形态变换是基于图像形状的一些简单操作。它通常在二进制图像上执行。

膨胀与腐蚀实现的功能

侵蚀的基本思想就像土壤侵蚀一样,它会侵蚀前景物体的边界(总是试图保持前景为白色)。那它是做什么的?内核在图像中滑动(如在2D卷积中)。只有当内核下的所有像素都是 1 时,原始图像中的像素( 1 或 0 )才会被视为 1 ,否则它将被侵蚀(变为零)

erode(src, kernel[, dst[, anchor[, iterations[, borderType[, borderValue]]]]]) -> dst

与腐蚀的操作相反。如果内核下的至少一个像素为“1”,则像素元素为“1”。因此它增加了图像中的白色区域或前景对象的大小增加。通常,在去除噪音的情况下,侵蚀之后是扩张。因为,侵蚀会消除白噪声,但它也会缩小我们的物体。所以我们扩大它。由于噪音消失了,它们不会再回来,但我们的物体区域会增加。它也可用于连接对象的破碎部分

8. python的pillow库怎么使用

Pillow是Python里的图像处理库(PIL:Python Image Library),提供了了广泛的文件格式支持,强大的图像处理能力,主要包括图像储存、图像显示、格式转换以及基本的图像处理操作等。

1)使用 Image 类
PIL最重要的类是 Image class, 你可以通过多种方法创建这个类的实例;你可以从文件加载图像,或者处理其他图像, 或者从 scratch 创建。

要从文件加载图像,可以使用open( )函数,在Image模块中:

[python]view plain

9. pillow教程

在Python图像库中最重要的类是同名模块中定义的 Image 类。您可以利用以下方法创造该类的实例:从文件中导入图像、处理其他的图像以及从零开始创建图像。

从文件中导入图像,使用在 Image 模块中的 open() 函数:

如果成功。该函数返回一个 Image 对象。您现在可以使用实例的属性来检查文件内容了:

format 属性识别图像的来源。如果图像不是从图像中读取,则该属性设置为None。 size 属性是一个一个包含宽和高(像素)的二元组。 mode 属性定义图像频段的数量和名称,以及像素的类型和深度。常用的模式(mode)为表示灰色图像的“L”,表示真彩色图像的处理问题“RGB”,以及印前图像的画面“CMYK”。

如何图像不能被打开,则会报出 OSError 异常。

一旦您有 Image 类的实例,您可以使用类中定义的方法来处理和操作图像。比如,让我们显示导入的图像:

show() 的标准版本不是非常的高效,因为该函数会把图像保存到一个临时文件并调用实用程序来显示图像。如果您没有安装一个合适的实用程序,它甚至不会起作用。虽然当它不起作用时,调试和测试是非常方便的。

下面的章节概括了该库提供的不同函数。

该Python图像库支持大量的图像文件格式。为了从磁盘中阅读文件,使用在 Image 模块中的 open() 。您不需要知道打开文件的文件格式。该库能够自动地根据文件的内容决定格式。

为了保存一个文件,使用 Image 类中的 save() 方法。当保存文件时,名字非常重要。除非您指定格式,该库使用文件名的后缀来发现将要使用的文件存储格式。

提供给 save() 方法的第二个参数精准地制定了一个文件的格式。如果您使用了非标准的后缀,您必须一直使用以下方式指定格式:

值得注意的是,非必要情况该库不会解码或加载栅格数据(raster data)。当您打开一个文件时,文件头将被读取用于确定文件格式以及提取如模式、尺寸等其他解码文件需要的性质,但是文件余下的部分会稍后再处理。

这意味着打开一个图像是最后的操作,它与文件大小和压缩类型无关。这里有一种简单的脚本可以块度地识别图像文件集:

Image类包含允许您操作图像内区域的方法。为了从图像中提取子矩形,使用crop()方法。

一个区域是一个4元组,其中坐标为(左,上,右,下)。该Python图像库使用左上角坐标为(0,0)的坐标系统。同样值得注意的是,坐标是指像素间的位置,因此上例中的区域正好为300x300的像素。

该区域现在能以某种方法进行处理并粘贴回去。

当将区域粘贴回去时,区域的大小必须准确地匹配给定的区域。此外,区域不能拓展到图像之外。然而,原始图像和区域的模式不必相匹。如果相同,则区域会在被粘贴前自动地转换(有关详细信息,请参阅下面的 颜色转换 部分)。

这里有一个额外的例子:

对于更高级的技巧,paste方法可以将透明掩码(transparency mask)作为可选参数。在掩码中,数值255被粘贴的图像在该位置是不透明的(即,被粘贴的图像就是原图粘贴)。数值0表示被粘贴的图像是完全透明的。在0和255之间的数值表示不同级别的透明程度。例如,粘贴一个RGBA图像并将其作为掩码会粘贴图像的不透明部分,但不会粘贴其透明背景。

该Python图像库也允许您在多频段图像中的单个频段中进行工作,例如RGB图像。split方法创造了新的图像集,每一个都包含了来自原始多频段图像的一个频段。合并函数将一个模式和图像组作为输入,并将其组合为新图像。下面示例交换了一个RGB图像的三个频段:

值得注意的是,对一个单波段图像而言, split() 返回图像本身。要在单个颜色频段上工作,您可能需要首先将图像转换为"RGB"。

PIL.Image.Image 类包含调整( resize() )和旋转( rotate() )一个图像的方法。前者通过输入元组来确定新的图片大小,后者通过输入的角度以逆时间旋转图片。

若要90度旋转图像,您即可以使用 rotate() 方法,也可以使用 transpose() 方法。后者还可以在水平或垂直轴周围翻转图像。

transpose(ROTATE)也可以和 rotate() 执行的结果相同,前提是rotate()中的expand标志设置为真,用以提供图像尺寸的相同更改。

图像转换的一种更一般的形式是通过 transform() 方法执行。

该Python图像库允许您使用convert()方法在不同的像素表示间转换图像。

该库可以在每个支持的模式和“L”以及“RGB”模式间进行转换。为了在其他模式间进行转换,您可能会使用到一个中间图像(通常为“RGB”图像)。

该Python图像库提供了大量的方法和模块用于增强图像。

ImageFilter 模块包含了许多能和 filter() 方法一起使用的预定义的增强过滤器。

point() 方法用于翻译图像的像素值(如图像对比度操作)。在多数情况下,一个函数对象期望一个传递给方法的参数。每一个像素都按照函数进行处理:

使用以上方法,您可以快速地在图像上应用任何简单的表达式。您还可以通过结合 point() 和 paste() 方法来有选择性地修改图像:

以下语法用于创造掩码:

Python仅评估确定结果所需的逻辑表达部分,并返回作为表达结果检查的最后值。因此,如果以上表达式为假(0),Python不再查看第二个操作数,并返回0。相反地,返回255。

对更先进的图像增强,您可以使用 ImageEnhance 模块中的类。一旦从图像创建,增强对象可用于快速尝试不同的设置。

您可以通过这种方式调整对比度、亮度、颜色平衡和锐度。

该Python图像库包含一些对图像序列(也称为动画支持)的基础支持。支持的序列格式包括FLI/FLC,GIF,以及一些实验格式。TIgFF文件还可以包含多个帧。

当您打开一个序列文件,PIL自动地导入序列的第一帧。您可以使用seek并告诉方法在不同帧之间移动:

如例所见,当序列结束时,您会得到一个 EOFError 异常。

下列类允许您使用for语句循环序列:

该Python图像库包含在PostScript打印机上打印图像、文本以及图形的功能。下面是一个简单的示例:

如早前描述的一样, Image 模块中的 open() 函数用于打开图像文件。在大部分情况下,您简单地传入文件名作为一个参数。Image.open能作为文本管理器:

您可以使用一个类文件对象来代替文件名。这个对戏必须实现必须实现file.read、file.seek和file.tell方法,且必须以二进制模式打开。

要从二进制数据中读取图像,请使用 Bytes10 类:

请注意,库在阅读图像头部之前会倒带文件(使用seek(0))。此外,当读取图像数据时(通过load方法),还将使用seek。如果图像文件嵌入到较大的文件中,例如tar文件,您可以使用 ContainerIO 或 TarIO 模块来访问它。

一些解码器允许您在从文件中读取图像时对其进行操作。这通常被用于创建缩略图(当速度远大于质量时)和打印到单色激光打印机(当只需要图像的灰度版本时)的解码过程。

draft()方法操纵打开但尚未加载的图像,以便尽可能与给定的模式和大小匹配。这是通过重新配置图像解码器来完成的。

这只适用于JPEG和MPO文件。

打印结果如下:

值得注意的是,生成的图像可能不会精确地匹配要求的模式和尺寸。为了确保图像不大于给定的尺寸,请使用thumbnail方法。

10. 常用的十大python图像处理工具

原文标题:10 Python image manipulation tools.
作者 | Parul Pandey
翻译 | 安其罗乔尔、JimmyHua
今天,在我们的世界里充满了数据,图像成为构成这些数据的重要组成部分。但无论是用于何种用途,这些图像都需要进行处理。图像处理就是分析和处理数字图像的过程,主要旨在提高其质量或从中提取一些信息,然后可以将其用于某种用途。
图像处理中的常见任务包括显示图像,基本操作如裁剪、翻转、旋转等,图像分割,分类和特征提取,图像恢复和图像识别。Python成为这种图像处理任务是一个恰当选择,这是因为它作为一种科学编程语言正在日益普及,并且在其生态系统中免费提供许多最先进的图像处理工具供大家使用。
让我们看一下可以用于图像处理任务中的常用 Python 库有哪些吧。

1.scikit-image
scikit-image是一个开源的Python包,适用于numpy数组。它实现了用于研究,教育和工业应用的算法和实用工具。即使是那些刚接触Python生态系统的人,它也是一个相当简单直接的库。此代码是由活跃的志愿者社区编写的,具有高质量和同行评审的性质。
资源
文档里记录了丰富的例子和实际用例,阅读下面的文档:
http://scikit-image.org/docs/stable/user_guide.html
用法
该包作为skimage导入,大多数功能都在子模块中找的到。下面列举一些skimage的例子:
图像过滤

使用match_template函数进行模板匹配

你可以通过此处查看图库找到更多示例。
2. Numpy
Numpy是Python编程的核心库之一,并为数组提供支持。图像本质上是包含数据点像素的标准Numpy数组。因此,我们可以通过使用基本的NumPy操作,例如切片、掩膜和花式索引,来修改图像的像素值。可以使用skimage加载图像并使用matplotlib显示图像。
资源
Numpy的官方文档页面提供了完整的资源和文档列表:
http://www.numpy.org/
用法
使用Numpy来掩膜图像.

3.Scipy
scipy是Python的另一个类似Numpy的核心科学模块,可用于基本的图像操作和处理任务。特别是子模块scipy.ndimage,提供了在n维NumPy数组上操作的函数。该包目前包括线性和非线性滤波,二值形态学,B样条插值和对象测量等功能函数。
资源
有关scipy.ndimage包提供的完整功能列表,请参阅下面的链接:
https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/tutorial/ndimage.html#correlation-and-convolution
用法
使用SciPy通过高斯滤波器进行模糊:

4. PIL/ Pillow
PIL( Python图像库 )是Python编程语言的一个免费库,它支持打开、操作和保存许多不同的文件格式的图像。然而, 随着2009年的最后一次发布,它的开发停滞不前。但幸运的是还有有Pillow,一个PIL积极开发的且更容易安装的分支,它能运行在所有主要的操作系统,并支持Python3。这个库包含了基本的图像处理功能,包括点运算、使用一组内置卷积核的滤波和色彩空间的转换。
资源
文档中有安装说明,以及涵盖库的每个模块的示例:
https://pillow.readthedocs.io/en/3.1.x/index.html
用法
在 Pillow 中使用 ImageFilter 增强图像:

5. OpenCV-Python
OpenCV( 开源计算机视觉库 )是计算机视觉应用中应用最广泛的库之一 。OpenCV-Python 是OpenCV的python版API。OpenCV-Python的优点不只有高效,这源于它的内部组成是用C/C++编写的,而且它还容易编写和部署(因为前端是用Python包装的)。这使得它成为执行计算密集型计算机视觉程序的一个很好的选择。
资源
OpenCV-Python-Guide指南可以让你使用OpenCV-Python更容易:
https://github.com/abidrahmank/OpenCV2-Python-Tutorials
用法
下面是一个例子,展示了OpenCV-Python使用金字塔方法创建一个名为“Orapple”的新水果图像融合的功能。

6. SimpleCV
SimpleCV 也是一个用于构建计算机视觉应用程序的开源框架。有了它,你就可以访问几个高性能的计算机视觉库,如OpenCV,而且不需要先学习了解位深度、文件格式、颜色空间等。
它的学习曲线大大小于OpenCV,正如它们的口号所说“计算机视觉变得简单”。一些支持SimpleCV的观点有:
即使是初学者也可以编写简单的机器视觉测试摄像机、视频文件、图像和视频流都是可互操作的资源
官方文档非常容易理解,而且有大量的例子和使用案例去学习:
https://simplecv.readthedocs.io/en/latest/
用法

7. Mahotas
Mahotas 是另一个计算机视觉和图像处理的Python库。它包括了传统的图像处理功能例如滤波和形态学操作以及更现代的计算机视觉功能用于特征计算,包括兴趣点检测和局部描述符。该接口是Python语言,适合于快速开发,但是算法是用C语言实现的,并根据速度进行了调优。Mahotas库速度快,代码简洁,甚至具有最小的依赖性。通过原文阅读它们的官方论文以获得更多的了解。
资源
文档包括安装指导,例子,以及一些教程,可以更好的帮助你开始使用mahotas。
https://mahotas.readthedocs.io/en/latest/install.html
用法
Mahotas库依赖于使用简单的代码来完成任务。关于‘Finding Wally’的问题,Mahotas做的很好并且代码量很少。下面是源码
https://mahotas.readthedocs.io/en/latest/wally.html

8. SimpleITK
ITK 或者 Insight Segmentation and Registration Toolkit是一个开源的跨平台系统,为开发人员提供了一套广泛的图像分析软件工具 。其中, SimpleITK是建立在ITK之上的简化层,旨在促进其在快速原型设计、教育、解释语言中的应用。SimpleITK 是一个图像分析工具包,包含大量支持一般过滤操作、图像分割和匹配的组件。SimpleITK本身是用C++写的,但是对于包括Python以内的大部分编程语言都是可用的。
资源
大量的Jupyter Notebooks 表明了SimpleITK在教育和研究领域已经被使用。Notebook展示了用Python和R编程语言使用SimpleITK来进行交互式图像分析。
http://insightsoftwareconsortium.github.io/SimpleITK-Notebooks/
用法
下面的动画是用SimpleITK和Python创建的刚性CT/MR匹配过程的可视化 。点击此处可查看源码!

9. pgmagick
pgmagick是GraphicsMagick库的一个基于python的包装。 GraphicsMagick图像处理系统有时被称为图像处理的瑞士军刀。它提供了一个具有强大且高效的工具和库集合,支持以88种主要格式(包括重要格式,如DPX、GIF、JPEG、JPEG-2000、PNG、PDF、PNM和TIFF)读取、写入和操作图像。
资源
有一个专门用于PgMagick的Github库 ,其中包含安装和需求说明。还有关于这个的一个详细的用户指导:
https://github.com/hhatto/pgmagick
用法
使用pgmagick可以进行的图像处理活动很少,比如:
图像缩放

边缘提取

10. Pycairo
Pycairo是图像处理库cairo的一组Python捆绑。Cairo是一个用于绘制矢量图形的2D图形库。矢量图形很有趣,因为它们在调整大小或转换时不会失去清晰度 。Pycairo是cairo的一组绑定,可用于从Python调用cairo命令。
资源
Pycairo的GitHub库是一个很好的资源,有关于安装和使用的详细说明。还有一个入门指南,其中有一个关于Pycairo的简短教程。
库:https://github.com/pygobject/pycairo指南:https://pycairo.readthedocs.io/en/latest/tutorial.html用法
使用Pycairo绘制线条、基本形状和径向梯度:

总结
有一些有用且免费的Python图像处理库可以使用,有的是众所周知的,有的可能对你来说是新的,试着多去了解它们。

阅读全文

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