[Python与图像处理]利用Python与Kmeans聚类分析图像主色彩

如何使用OpenCV，Python和k-means聚类算法来查找图像中最主要的颜色

该任务可用于分析一张优秀摄影作品的色彩分布，并建立色卡图，将其用于本地调色。
K-Means聚类，那么k-means究竟是什么意思呢？
K-means是一种聚类算法。目标是将n个数据点分成k个簇。 n个数据点中的每一个都将被分配给具有最接近平均值的簇。每个簇的平均值称为“质心”或“中心”。
总的来说，应用k均值产生原始n个数据点的k个单独的簇。特定集群内的数据点被认为与属于其他集群的数据点彼此“更相似”。
在我们的任务中，我们将聚类RGB图像的像素强度。给定MxN大小的图像，我们因此具有MxN个像素，每个像素由三个分量组成：红色，绿色和蓝色。我们将这些MxN像素视为我们的数据点，并使用k-means对它们进行聚类。
k-means的一个条件是我们需要指定我们想要提前生成的集群数量，有些算法会自动选择k的最佳值，但在这里不做讨论。
具体的效果如下图所示：

代码如下所示，需要指定图像位置与聚类类别数目：

#coding:utf-8
#*********************************************************************************************************
'''
说明：利用python/k-means聚类提取图像中的主要色彩，并建立色彩，可用于摄影调色中的图像色彩分析
算法思路:1)加载RGB图像，并转换为Kmeans可聚类的数据形式;2)设置聚类中心数目，采用Kmeans聚类;3)设置色卡图像，显示聚类结果
具体参数：图像resize到（640, 640*ratio），clusters=4
'''
import cv2
import numpy as np
import argparse
from sklearn.cluster import KMeans
import matplotlib.pyplot as pltap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-i", "--image", required = True, help = "Path to the image")
ap.add_argument("-c", "--clusters", required = True, type = int,help = "# of clusters")
args = vars(ap.parse_args())if __name__ == '__main__':print( '[INFO] 读取图像......' )img = cv2.imread( args[ 'image' ] )if ( img is None ):print( ' Not read img. ' )#获取初始图像的宽高比例，以便resize不改变图像比例ratio = img.shape[0] / img.shape[1]img_resize = cv2.resize( img, ( 640, int( 640*ratio ) ), interpolation=cv2.INTER_CUBIC )#将Opencv中图像默认BGR转换为通用的RGB格式img_rgb = cv2.cvtColor( img_resize, cv2.COLOR_BGR2RGB )(height, width, channels) = img_rgb.shape#将图像数据转换为需要进行Kmeans聚类的Dataimg_data = img_rgb.reshape( height*width, channels )print( '[INFO] Kmeans 颜色聚类......' )#调用sklearn中Kmeans函数kmeans = KMeans( n_clusters = args[ 'clusters' ] )kmeans.fit(img_data)#建立颜色与标签的对应字典color_label = {}for i in range( len( kmeans.cluster_centers_ ) ):color_label[i] = kmeans.cluster_centers_[i]print( '    颜色以及其对应的标签为： {}'.format( color_label ) )#计算聚类结果， 各颜色及其所含像素数目 color_num = {} for m in range( len( np.unique( kmeans.labels_ ) ) ):print( np.sum( kmeans.labels_ == m ) )print( color_label[m] )#标签m对应的色彩color_num[ np.sum( kmeans.labels_ == m ) ] =  color_label[m] print( '    色彩排序前字典映射为： {}'.format( color_num ) )color_num_sorted = sorted( color_num.items(), key = lambda x:x[0], reverse = True )print( '    色彩排序后字典映射为： {}'.format( color_num_sorted) )color_num_ratio = []for i in range( len( color_num_sorted )   ):color_num_ratio.append( color_num_sorted[i][0] )color_num_ratio = color_num_ratio / np.sum( color_num_ratio )print( '    色彩数目求取比例之后： {}'.format( color_num_ratio ) )print( '[INFO] 显示色卡图像......' )#创建带有色卡的图像color_card = np.zeros( shape = ( height, width + 100, 3 ), dtype = np.int32 )#图像左侧区域复制源图像for i in range(height):for j in range(width):color_card[i][j] = img_rgb[i][j]#图像右侧显示色卡start = 0for i in range( len( kmeans.cluster_centers_ ) ):color = color_num_sorted[i][1]row_start = int ( color_num_ratio[i] * height )#由于前面的比例为小数，转为Int导致最后部分区域没有色彩，采用最后一种颜色进行填充if i == len( kmeans.cluster_centers_ ) - 1:color_card[start:, width:width+100] = colorcolor_card[start: start +row_start, width:width+100] = colorstart += row_startplt.imshow( color_card )plt.show()

[Python与图像处理]利用Python与Kmeans聚类分析图像主色彩相关推荐

[Python与图像处理]利用Python与Opencv实现图像长曝光
如何使用OpenCV和Python实现摄影中常见的长曝光效果该任务可简单实现摄影中的长曝光效果. 什么是长曝光? 长曝光是摄影中的一种技术,当采用这项技术之后,流水.云朵可以像丝绸一般柔顺. ...
【Python例】利用 python 进行用户画像词云图的生成 --- wordcloud
[Python例]利用 python 进行用户画像词云图的生成 - wordcloud 本文主要用于记录,并使用 python 脚本进行用户画像的词云图的生成. 前言对于词云图来说,是一个用户画像数 ...
【Python例】利用 python 进行图片文字信息的提取 --- OCR-EasyOCR
[Python例]利用 python 进行图片文字信息的提取 - OCR-EasyOCR 本文主要用于记录,并使用 python 脚本进行图片文字信息的生成. 什么是 OCR? OCR OCR(Opt ...
boxplot用法 python,[Python画图笔记]利用Python画箱型图boxplot
[Python画图笔记]利用Python画箱型图boxplot [Python画图笔记]利用Python画箱型图boxplot 最近在学习使用Python画图,想用subplot画两幅箱型图,分别用来 ...
动态照片墙 python 实现_利用python生成照片墙的示例代码
这篇文章主要介绍了利用python生成照片墙的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧 PIL(Python Im ...
python 离散化_利用Python将数值型特征进行离散化操作的方法
利用Python将数值型特征进行离散化操作的方法如下所示: data = np.random.randn(20) factor = pd.cut(data,4) pd.get_dummies(fac ...
动态照片墙 python 实现_使用Python生成照片墙,利用,python
PIL(Python Image Library)是python的第三方图像处理库,但是由于其强大的功能与众多的使用人数,几乎已经被认为是python官方图像处理库了.其官方主页为: PIL . PI ...
python画曲线-利用python画出AUC曲线的实例
以load_breast_cancer数据集为例,模型细节不重要,重点是画AUC的代码. 直接上代码: from sklearn.datasets import load_breast_cancer ...
利用python发送邮件_利用python实现简单的邮件发送客户端示例
脚本过于简单,供学习和参考.主要了解一下smtplib库的使用和超时机制的实现.使用signal.alarm实现超时机制. #!/usr/bin/env python # -*- coding: ut ...

[Python与图像处理]利用Python与Kmeans聚类分析图像主色彩

如何使用OpenCV，Python和k-means聚类算法来查找图像中最主要的颜色

[Python与图像处理]利用Python与Kmeans聚类分析图像主色彩相关推荐

最新文章

热门文章