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机器视觉学习python

发布时间:2023-01-15 07:17:16

‘壹’ 机器视觉工程项目能用python

机器视觉 OPENCV 是配合PYTHON 用的,挺好的, HALCON 配合C++或C#应用的,这个也挺好用的。

‘贰’ 数据挖掘方向,Python中还需要学习哪些内容

就题论题,还包括:
1. Python 数据库连接库,例如MySQL 连接库的应用,这决定你的数据从哪里来。这里面涉及到sql语法和数据库基本知识,是你在学习的时候必须一起学会的。
2. Python 做基本数据计算和预处理的库,包括numpy ,scipy,pandas 这三个用得最多。
3. 数据分析和挖掘库,主要是sklearn,Statsmodels。前者是最广泛的机器学习库,后者是侧重于统计分析的库。(要知道统计分析大多时候和数据挖掘都错不能分开使用)
4. 图形展示库。matpotlib,这是用的最多的了。
说完题主本身 要求,楼上几位说的对,你还需要一些关于数据挖掘算法的基本知识和认知,否则即使你调用相关库得到结果,很可能你都不知道怎么解读,如何优化,甚至在什么场景下还如何选择算法等。因此基本知识你得了解。主要包括:
1.统计学相关,看看深入浅出数据分析和漫画统计学吧,虽然是入门的书籍,但很容易懂。
2.数据挖掘相关,看看数据挖掘导论吧,这是讲算法本身得书。
剩下的就是去实践了。有项目就多参与下项目,看看真正的数据挖掘项目是怎么开展的,流程怎样等。没有项目可以去参加一些数据挖掘或机器学习方面的大赛,也是增加经验得好方法。

‘叁’ 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。

‘肆’ python最佳入门教程(1): python的安装

本教程基于python3.x, 是针对初学者的一系列python入门教程,在知乎上常有人问我计算机该怎么学,如何自学编程,笔者也是通过自学编程而进入IT这一行业的,回顾入行的这几年,从音视频流媒体辗转到人工智能深度学习,机器视觉,我是下了不少苦心的,对于如何学习有自己的一套理论和实践方法,很多人自言学编程不得其门,把学不会归咎于天分,其实芸芸众生,智力无别,你现在所看到的是技术大牛们一个个超凡绝顶(然知此绝顶非彼绝顶),看不到的是曾经的他们,也在每个昼夜里用心苦学。再者学一门技术,需要勤学刻苦,是需要讲究方法和基础的,方法对了就事半功倍,所谓的天才也无不是建立在扎实的基础之上。
在windows中安装python
首先打开python官网https://www.python.org/,点击页面downloads导航按钮,下载windows最新的基于web安装的安装器,右键以管理员身份运行 安装包,会出现如下界面:
将Add Python 3.7 to PATH 进行勾选,勾选此项的目的在于将python解释器加入系统环境变量,则在后续的python开发中可直接在windows 命令行中执行python脚本。所谓的环境变量是系统运行环境的一系列参数,比如这里的系统环境变量是PATH,PATH保存了与路径相关的参数,系统在路径查找中,会对PATH保存的路径进行搜索。
点击install Now按钮执行python的安装
打开windows命令行界面(按windows键输入cmd命令),输入python -V,出现python版本的相关输出,即表示安装成功。
在Linux系统中安装python
笔者的系统是CentOS, Linux系统默认有安装python,但是其版本是2.x,在这里笔者以源码安装的形式来安装python 3.X。首先进入python源码包页面 点击下载最新的gzip格式的python源码包,上传到服务器然后进行解压,解压后的目录结构如下图所示:
Linux中的configure与make
configure是Linux中的脚本配置工具,用来对源码的当前安装环境进行检测,若检测无误,会在当前目录生成一个供源码编译的Makefile脚本文件。
make是Linux系统下的编译安装工具,用来解释执行makefile文件中的脚本命令,编译命令。
现在我们开始编译安装python
(1) 在当前目录执行./configure(2) 输入 make && sudo make install
若无指定安装目录,python会被默认安装在/usr/local目录中, 读者可以执行./configure --prefix=“你自定义的安装目录”来配置安装路径。安装完毕以后进入/usr/local/bin目录,输入 “python3.x -V” (这里的python3.x为你所安装的python版本),若出现与python版本的相关输出,即表示安装成功。
为安装的python设置软链接
安装的python可以以绝对路径的方式来执行,每次敲一大段路径来执行python未免麻烦,通常我们会给安装的python设置软链接,这里的软链接类似于windows的快捷方式。
输入以下命令来给python设置软链接,笔者安装的版本是python3.7, pip是python的包管理工具,会在教程的后续章节中进行详细讲解。
ln -s /usr/bin/python3 /usr/local/bin/python3.7 # 表示设置python3 为 /usr/local/bin/python3.7的快捷方式ln -s /usr/bin/pip3 /usr/local/bin/pip3.7 # 表示设置pip3 为 /usr/local/bin/pip3.7的快捷方式

‘伍’ python c++ 在计算机视觉中哪个更好

推荐Python。

说到计算机视觉,就不能不提到
OpenCV,它是一个历史悠久、功能丰富、社区活跃的开源视觉开发库。它提供了计算机视觉以及图像处理方面最常用最基础的功能支持,是开发必备工具;而且它在新版本中紧跟潮流,加入对新的算法、硬件的支持。
虽然OpenCV是基于C++编写的,但是提供了Python、ruby等多种语言接口,这对于习惯用Python开发人工智能的人来说是非常方便的,重点是OpenCV-Python是计算机视觉开发的利器。

‘陆’ OpenCV-Python系列八:提取图像轮廓

当你完成图像分割之后,图像轮廓检测往往可以进一步筛选你要的目标,OpenCV中可以使用cv2.findContours来得到轮廓。

补充
再不少场景中,找轮廓的最小外接矩形是基本需求,opencv中minAreaRect得到的是一个带有旋转角度信息的rect,可以使用cv2.boxPoints(rect)来将其转为矩形的四个顶点坐标(浮点类型).你也可以使用cv2.polylines来绘制这样的轮廓信息

注意findContours参数的变化,在opencv4中,返回值只有contours和hierarchy ,这一点与opencv3中不同。对与轮廓的层级结构,比较难用,虽然可以通过轮廓的层级结构来进行索引你需要的轮廓,不过对于大部分机器视觉应用场景,二值化的结果有时候很难预料,单单通过这种层级关系索引,非常容易出错。所以,只找最外部结构的 cv2.RETR_EXTERNAL 是不是真香呢?

处理cv2.approxPolyDP()外,你也可以使用cv2.convexHull来求轮廓的近似凸包,其中凸形状内部--任意两点连线都在该形状内部。

clockwise :默认为False,即轮廓为逆时针方向进行排列;
returnPoints :设置为False会返回与凸包上对应的轮廓的点索引值,设置为True,则会返回凸包上的点坐标集,默认为True

对于opencv-python的提取图像轮廓部分有问题欢迎留言, Have Fun With OpenCV-Python, 下期见。

‘柒’ 工业机器视觉学习需要多久

3个月-5年左右,学得快的3个月就能学好,学得慢的需要好几年。
1、本科及以上学历,有3-5年的机器视觉工作背景或智能相机开发经验以及项目经验
2、熟练掌握C/C++/Python语言,有较强的算法分析和实现能力
3、熟悉工业相机、镜头、光源及采集卡的选型4、有OpenCV算法库和常用的数字图像处理算法项目经验优佳
5、有OCR检测软件开发经验或产品检测软件开发经验优先。

‘捌’ 学视觉传达用python么

学视觉传达用python。
深度学习的计算机视觉常用语言就是Python,现有的框架,开源代码也都是用Python来实现的。
基于摄像头图像数据的机器视觉则主要利用C++进行实现,毕竟要与硬件打交道。
如果是初期入门,那么一般都是用C++的,当然也有python版本的。

‘玖’ 基于python的数字图像处理的意义

1、数字图像处理是一门综合性多领域交叉的学科,经过多年的发展,已经在机器视觉、自动控制、虚拟现实等领域取得了长足的发展。
2、其教学目的在于让学生了解数字图像处理的一般概念,掌握该领域最基本的算法原理以及实现方法,为进一步的学习打下基础。
3、Python是一种面向对象的解释型语言,在其丰富外部库的支持下,实现数字图像处理的基本算法。

‘拾’ 机器视觉学什么语言

机器视觉用什么语言开发

目前可以开发机器视觉的相关计算机语言有C++,C#,JAVA,PYTHON等,甚至简单的PHP和JAVASCRIPT也可以开发相关的功能。

机器视觉需要用到图像处理库,有很多免费且开源的第三方图像库可以用,如十分着名的OpenCV,有C++,JAVA,PYTHON的版本,它包含了很多现成的函数,可以处理图像的形状,颜色,大小,图像文件保存,找相似图像,物体边缘(Cannyedge)算法。

机器视觉的另一个方向是神经网络深度学习算法。这里面有代表性的是谷歌的TensorFlow,具有很强大的机器视觉能力。

文字识别方面的代表有谷歌的Tesseract,这也是开源项目。

机器视觉用什么硬件

一个典型的机器视觉系统包括以下五大块:

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素,它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉光源照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面,环境光有可能影响图像的质量,所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中,背向照明是被测物放在光源和摄像机之间,它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧,这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变,解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,摄像机拍摄要求与光源同步。

2.工业镜头

FOV(FieldOfVision)=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM(零件测量公差比)镜头选择应注意:①焦距②目标高度③影像高度④放大倍数⑤影像至目标的距离⑥中心点/节点⑦畸变

3.相机

按照不同标准可分为:标准分辨率数字相机和模拟相机等。要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机:线扫描CCD和面阵CCD;单色相机和彩色相机。

4.图像采集卡

图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是它扮演一个非常重要的角色。图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。

比较典型的是PCI或AGP兼容的捕获卡,可以将图像迅速地传送到计算机存储器进行处理。有些采集卡有内置的多路开关。例如,可以连接8个不同的摄像机,然后告诉采集卡采用那一个相机抓拍到的信息。有些采集卡有内置的数字输入以触发采集卡进行捕捉,当采集卡抓拍图像时数字输出口就触发闸门。

目前,千兆网口工业相机逐步成为主流,图像采集卡一般采用视觉专用的千兆网卡。

5.视觉处理器

视觉处理器集采集卡与处理器于一体。以往计算机速度较慢时,采用视觉处理器加快视觉处理任务。现在由于采集卡可以快速传输图像到存储器,而且计算机也快多了,所以现在视觉处理器用的较少了。

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