COI实验室技能——自动切换显示器画面以及实现采集大量实验数据的方法 (可供深度学习训练)

本文将介绍一种自动切换显示图片的方法，可以产生不同图像的实验数据；在该方法的基础上，结合控制相机采集图片的程序，即实现采集大量的实验数据。我们可以用这种方法为深度学习提供实验数据集，训练神经网络，实现特定的应用任务。

一、需求与应用场景

需求：假如手上有很多张图片(数据集)，如何控制这些图片在显示器中自动切换显示呢？并且具有以下显示要求：
● 显示图片时没有窗口的边框；
● 图片可按任意尺寸进行显示；
● 图片可在任意位置进行显示，包括第二屏幕；
具体实现结果，如下图所示，

如图，该方法实现了无边框任意位置自动切换图片的功能，这在一些光学实验上可以作为很好的实验目标。

应用场景：
● 在空间光调制器上加载自己的图片，并实现自动切换图片；
● 将显示器作为光学成像实验的靶标，可以采集大量不同画面的实验数据，比如将它应用到散射成像中，就可以得到退化图像和清晰图像的配对数据，进而可以训练出实现散射成像的神经网络模型。

二、实现方法

笔者主要通过matlab的java.swing工具包实现这一功能。其具体实现流程包括四步：

------------------
实现代码如下，自行准备好图片，可以直接复制下面代码到matlab中运行：

% matlab实现画面的自动显示
clc,clear
close all;n = 50;      % 图片集数量
show_in_second_screen = 0; % 是否在第二显示器显示
for i = 1:n% 读取图片并自动切换下一张图img = imread([num2str(i),'.png']);    % 注意图片的文件路径% 调用java.swaing工具包实现相关操作jimg = im2java(img);frame = javax.swing.JFrame;frame.setUndecorated(true);% 导入图片icon = javax.swing.ImageIcon(jimg);label = javax.swing.JLabel(icon);frame.getContentPane.add(label);% 设置窗口的位置，窗口大小默认为根据图像的尺寸if show_in_second_screenscreenSize = get(0, 'ScreenSize');frame.setLocation(screenSize,0);     % 平移第一显示器的宽度elseframe.setLocation(100,100);     % 根据自己的意愿设置显示位置end% 显示frame.pack;frame.repaint;frame.show;pause(1);
end

代码和数据可从网盘下载：
链接: https://pan.baidu.com/s/1KYLPijH_hznHk2u_ZcOpSw?pwd=p26k
提取码: p26k

采集大量实验数据
在实现自动切换图片的功能之后，只要在程序执行显示命令之后，添加控制相机采集图片的程序即可完成自动采集数据的任务。matlab控制相机采集图片的方法可参考之前的博文：COI实验室技能：MATLAB控制PCO相机。

三、应用实例

笔者利用上述方法进行散射成像的实验测试，将显示器放置在散射介质后面，采集对应的清晰图片和退化图片，训练神经网络，从而得到能实现散射成像的神经网络模型，其结果如下：

自动切换显示画面的效果：

本次实验室技能介绍就到这里啦，后续持续补充，欢迎各位读者交流和指点！

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COI实验室技能——自动切换显示器画面以及实现采集大量实验数据的方法(采集数据可供深度学习训练)

目录

一、需求与应用场景

二、实现方法

三、应用实例

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