Programming Computer Vision with Python (学习笔记一)
转载自:http://segmentfault.com/a/1190000003941588
介绍
《Programming Computer Vision with Python》是一本介绍计算机视觉底层基本理论和算法的入门书,通过这本收可以学到有关对象识别、基于内容的图像搜索、光学字符识别、光流法、跟踪、三维重建、立体成像、增强现实、姿态估计、全景创建、图像分割、降噪、图像分组等技术的实现原理。
英文版PDF下载: https://it-ebooks.info/book/836/
中文版介绍:http://book.douban.com/subject/25906843/
Python图像处理
安装Pillow
#安装python开发工具及包管理工具
sudo apt-get install python-dev python-pip #安装一些需要支持的图像格式开发包
sudo apt-get install libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev #安装Pillow图像处理库
sudo pip install pillow
Pillow一瞥
Modes(图像模式)
图像模式定义了像素的类型和位深,Pillow支持以下模式:
1 (1-bit pixels, black and white, stored with one pixel per byte)
L (8-bit pixels, black and white)
P (8-bit pixels, mapped to any other mode using a color palette)
RGB (3x8-bit pixels, true color)
RGBA (4x8-bit pixels, true color with transparency mask)
CMYK (4x8-bit pixels, color separation)
YCbCr (3x8-bit pixels, color video format)
LAB (3x8-bit pixels, the Lab color space)
HSV (3x8-bit pixels, Hue, Saturation, Value color space)
I (32-bit signed integer pixels)
F (32-bit floating point pixels)
模块概览
Pillow的功能划分为许多模块,我们简单过一下这些模块的功能,以便在看到作者的示例代码时,可以快速知道这些代码功能在Pillow哪些模块中提供。因为作者使用的PIL库已经过时,我们得用新的Pillow库来重写和改进代码。
Image模块
提供了一个叫Image
的类来表示图像,以下提到的PIL图像
指的就是此类的对象。Image对象可以使用Image.new、Image.fromarray、Image.frombytes、Image.frombuffer等方法来构造,也可以open一张图片来构造。Image类提供了一些对图像进行简单处理的方法(如:convert、copy、crop、filter、resize、rotate、save、show、transform等)和图像的基本属性/信息。以下代码示例打开一张图片,旋转45度后显示出来:from PIL import Image im = Image.open("bride.jpg") im.rotate(45).show()
ImageChops模块
提供了一些对图像颜色通道的算术运算,Chops为Channel Operations
的缩写,这些运算通常是对两幅图像进行的,并返回一幅处理后的图像,大部分操作目前只支持8-bit通道。ImageColor模块
包含一个颜色表和一个从CSS3表示的颜色到RGB颜色的转换器,主要用于方便构造Image对象,即PIL.Image.new(mode, size, color=0)的color参数支持以下形式:16进制的颜色表示,如#rgb, #rrggbb
rgb函数,如rgb(255,0,0), rgb(100%, 0%, 100%)
HSL(色相、饱和、亮度)函数,如hsl(0,100%,100%),色相取值为0到360,饱和度和亮度取值为0%到100%
常规的HTML颜色名字,如red, Red
ImageCms模块
提供对LittleCMS2色彩管理引擎的支持。Little CMS
是最流行的开源色彩管理库之一。ImageDraw模块
提供简单的2D画图功能,比如画点、画线、画矩形、多边形、文本、弧形、椭圆等,支持字体设置。ImageEnhance模块
提供一些类用于图像增强操作,比如边缘锐化、色彩平衡、对比度和亮度调节等。ImageFile模块
提供图像文件的打开和保存,另外,还提供了一个Parser类,用于支持对图片边读边解码(比如图片边从网络上下载边解码的情景)。ImageFilter模块
预定义了一些过滤器,可以在Image.filter(filter)中作为参数使用:BLUR(模糊效果)
CONTOUR(轮廓)
DETAIL(细节)
EDGE_ENHANCE(边缘加强)
EDGE_ENHANCE_MORE(边缘加强)
EMBOSS(浮雕效果)
FIND_EDGES(查找边缘)
SMOOTH(使光滑)
SMOOTH_MORE(使光滑)
SHARPEN(锐化)
ImageFont模块
定义了类ImageFont表示位图字体(点阵字体),字体对象可以作为参数传给ImageDraw.Draw.text(xy, text, fill=None, font=None, anchor=None)以指定的字体画文本。
PIL使用自有格式存储位图字体,从1.1.4开始,支持TrueType和OpenType字体。ImageGrab模块
从屏幕截图或从剪贴板获取图像,得到Image对象。目前只支持OSX(在3.0增加)和Windows。ImageMath模块
只提供了一个函数ImageMath.eval用于对图像表达式(image expressions)
进行求值,这些表达式可以是对图像数据每个bit的位运算(&、|、^、~),也可以是内置的一些运算,比如对图像的每个像素求绝对值、转换图像模式、转float或int等。ImageMorph模块
提供图像形态操作。ImageOp模块
提供一些可直接使用的图像处理操作,如自动调节对比度、自动裁边等。ImagePalette模块
提供调色板类,其中的方法都被标记为experimental,文档不详。ImagePath模块
用于存储和操作2维向量数据。Path对象可传入ImageDraw模块的相关方法。ImageQt模块
支持从PIL图像对象创建PyQt4或PyQt5的QImage对象,方便被Qt使用和显示。ImageSequence模块
支持枚举出一个image sequence
(图像系统,如fli动画文件)的所有帧。ImageStat模块
对图像或指定区域的每个通道进行统计,包括count、sum、min/max等。ImageTk模块
支持从PIL图像对象创建Tkinter(Python的GUI库)的BitmapImage和PhotoImage对象。ImageWin模块
支持在Windows平台上创建和显示图像,可与PythonWin和其它UI库一起使用,为这些工具库提供Windows设备上下文或windows句柄的访问。
最后给出一个简单的示例,把书的彩色封面图像转为灰度图像并显示出来:
from PIL import Image
pil_im = Image.open('cover.png').convert('L')
pil_im.show()
效果如下:
小结
下一个笔记将介绍另外几个图像处理相关的库。
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