python数字图像处理:图像的绘制


Posted in Python onJune 28, 2022

实际上前面我们就已经用到了图像的绘制,如:

io.imshow(img)  

这一行代码的实质是利用matplotlib包对图片进行绘制,绘制成功后,返回一个matplotlib类型的数据。因此,我们也可以这样写:

import matplotlib.pyplot as plt
plt.imshow(img)

imshow()函数格式为:

matplotlib.pyplot.imshow(Xcmap=None)

X: 要绘制的图像或数组。

cmap: 颜色图谱(colormap), 默认绘制为RGB(A)颜色空间。

其它可选的颜色图谱如下列表:

颜色图谱 描述
autumn 红-橙-黄
bone 黑-白,x线
cool 青-洋红
copper 黑-铜
flag 红-白-蓝-黑
gray 黑-白
hot 黑-红-黄-白
hsv hsv颜色空间, 红-黄-绿-青-蓝-洋红-红
inferno 黑-红-黄
jet 蓝-青-黄-红
magma 黑-红-白
pink 黑-粉-白
plasma 绿-红-黄
prism  红-黄-绿-蓝-紫-...-绿模式
spring 洋红-黄
summer 绿-黄
viridis 蓝-绿-黄
winter 蓝-绿

用的比较多的有gray,jet等,如:

plt.imshow(image,plt.cm.gray)
plt.imshow(img,cmap=plt.cm.jet)

在窗口上绘制完图片后,返回一个AxesImage对象。要在窗口上显示这个对象,我们可以调用show()函数来进行显示,但进行练习的时候(ipython环境中),一般我们可以省略show()函数,也能自动显示出来。

from skimage import io,data
img=data.astronaut()
dst=io.imshow(img)
print(type(dst))io.show()

显示为:

python数字图像处理:图像的绘制

可以看到,类型是'matplotlib.image.AxesImage'。显示一张图片,我们通常更愿意这样写:

import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import io,data
img=data.astronaut()
plt.imshow(img)
plt.show()

matplotlib是一个专业绘图的库,相当于matlab中的plot,可以设置多个figure窗口,设置figure的标题,隐藏坐标尺,甚至可以使用subplot在一个figure中显示多张图片。一般我们可以这样导入matplotlib库:

import matplotlib.pyplot as plt

也就是说,我们绘图实际上用的是matplotlib包的pyplot模块。

一、用figure函数和subplot函数分别创建主窗口与子图

例:分开并同时显示宇航员图片的三个通道

from skimage import data
import matplotlib.pyplot as plt
img=data.astronaut()
plt.figure(num='astronaut',figsize=(8,8))  #创建一个名为astronaut的窗口,并设置大小 

plt.subplot(2,2,1)     #将窗口分为两行两列四个子图,则可显示四幅图片
plt.title('origin image')   #第一幅图片标题
plt.imshow(img)      #绘制第一幅图片

plt.subplot(2,2,2)     #第二个子图
plt.title('R channel')   #第二幅图片标题
plt.imshow(img[:,:,0],plt.cm.gray)      #绘制第二幅图片,且为灰度图
plt.axis('off')     #不显示坐标尺寸

plt.subplot(2,2,3)     #第三个子图
plt.title('G channel')   #第三幅图片标题
plt.imshow(img[:,:,1],plt.cm.gray)      #绘制第三幅图片,且为灰度图
plt.axis('off')     #不显示坐标尺寸

plt.subplot(2,2,4)     #第四个子图
plt.title('B channel')   #第四幅图片标题
plt.imshow(img[:,:,2],plt.cm.gray)      #绘制第四幅图片,且为灰度图
plt.axis('off')     #不显示坐标尺寸

plt.show()   #显示窗口

python数字图像处理:图像的绘制

在图片绘制过程中,我们用matplotlib.pyplot模块下的figure()函数来创建显示窗口,该函数的格式为:

matplotlib.pyplot.figure(num=Nonefigsize=Nonedpi=Nonefacecolor=Noneedgecolor=None)

所有参数都是可选的,都有默认值,因此调用该函数时可以不带任何参数,其中:

num: 整型或字符型都可以。如果设置为整型,则该整型数字表示窗口的序号。如果设置为字符型,则该字符串表示窗口的名称。用该参数来命名窗口,如果两个窗口序号或名相同,则后一个窗口会覆盖前一个窗口。

figsize: 设置窗口大小。是一个tuple型的整数,如figsize=(8,8)

dpi: 整形数字,表示窗口的分辨率。

facecolor: 窗口的背景颜色。

edgecolor: 窗口的边框颜色。

用figure()函数创建的窗口,只能显示一幅图片,如果想要显示多幅图片,则需要将这个窗口再划分为几个子图,在每个子图中显示不同的图片。我们可以使用subplot()函数来划分子图,函数格式为:

matplotlib.pyplot.subplot(nrows, ncols, plot_number)

nrows: 子图的行数。

ncols: 子图的列数。

plot_number: 当前子图的编号。

如:

plt.subplot(2,2,1)

则表示将figure窗口划分成了2行2列共4个子图,当前为第1个子图。我们有时也可以用这种写法:

plt.subplot(221)

两种写法效果是一样的。每个子图的标题可用title()函数来设置,是否使用坐标尺可用axis()函数来设置,如:

plt.subplot(221)
plt.title("first subwindow")
plt.axis('off')

二、用subplots来创建显示窗口与划分子图

除了上面那种方法创建显示窗口和划分子图,还有另外一种编写方法也可以,如下例: 

import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import data,color

img = data.immunohistochemistry()
hsv = color.rgb2hsv(img)

fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(7, 6))
ax0, ax1, ax2, ax3 = axes.ravel()

ax0.imshow(img)
ax0.set_title("Original image")

ax1.imshow(hsv[:, :, 0], cmap=plt.cm.gray)
ax1.set_title("H")

ax2.imshow(hsv[:, :, 1], cmap=plt.cm.gray)
ax2.set_title("S")

ax3.imshow(hsv[:, :, 2], cmap=plt.cm.gray)
ax3.set_title("V")

for ax in axes.ravel():
    ax.axis('off')

fig.tight_layout()  #自动调整subplot间的参数

python数字图像处理:图像的绘制

直接用subplots()函数来创建并划分窗口。注意,比前面的subplot()函数多了一个s,该函数格式为:

matplotlib.pyplot.subplots(nrows=1ncols=1)

nrows: 所有子图行数,默认为1。

ncols: 所有子图列数,默认为1。

返回一个窗口figure, 和一个tuple型的ax对象,该对象包含所有的子图,可结合ravel()函数列出所有子图,如:

fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(7, 6))
ax0, ax1, ax2, ax3 = axes.ravel()

创建了2行2列4个子图,分别取名为ax0,ax1,ax2和ax3, 每个子图的标题用set_title()函数来设置,如:

ax0.imshow(img)
ax0.set_title("Original image")

如果有多个子图,我们还可以使用tight_layout()函数来调整显示的布局,该函数格式为:

matplotlib.pyplot.tight_layout(pad=1.08h_pad=Nonew_pad=Nonerect=None)

所有的参数都是可选的,调用该函数时可省略所有的参数。

pad: 主窗口边缘和子图边缘间的间距,默认为1.08

h_pad, w_pad: 子图边缘之间的间距,默认为 pad_inches

rect: 一个矩形区域,如果设置这个值,则将所有的子图调整到这个矩形区域内。

一般调用为:

plt.tight_layout()  #自动调整subplot间的参数

三、其它方法绘图并显示

除了使用matplotlib库来绘制图片,skimage还有另一个子模块viewer,也提供一个函数来显示图片。不同的是,它利用Qt工具来创建一块画布,从而在画布上绘制图像。

例:

from skimage import data
from skimage.viewer import ImageViewer

img = data.coins()
viewer = ImageViewer(img)
viewer.show()

最后总结一下,绘制和显示图片常用到的函数有:

函数名 功能 调用格式
figure 创建一个显示窗口 plt.figure(num=1,figsize=(8,8)
imshow 绘制图片 plt.imshow(image)
show 显示窗口 plt.show()
subplot 划分子图 plt.subplot(2,2,1)
title 设置子图标题(与subplot结合使用) plt.title('origin image')
axis 是否显示坐标尺 plt.axis('off')
subplots 创建带有多个子图的窗口 fig,axes=plt.subplots(2,2,figsize=(8,8))
ravel 为每个子图设置变量 ax0,ax1,ax2,ax3=axes.ravel()
set_title 设置子图标题(与axes结合使用) ax0.set_title('first window')
tight_layout 自动调整子图显示布局 plt.tight_layout()
Python 相关文章推荐
详解Python中的文件操作
Aug 28 Python
Python3多进程 multiprocessing 模块实例详解
Jun 11 Python
python中使用print输出中文的方法
Jul 16 Python
Python Flask前后端Ajax交互的方法示例
Jul 31 Python
influx+grafana自定义python采集数据和一些坑的总结
Sep 17 Python
python执行scp命令拷贝文件及文件夹到远程主机的目录方法
Jul 08 Python
Pandas-Cookbook 时间戳处理方式
Dec 07 Python
Python基础之字符串常见操作经典实例详解
Feb 26 Python
python适合做数据挖掘吗
Jun 16 Python
使用python实现名片管理系统
Jun 18 Python
Python sklearn中的.fit与.predict的用法说明
Jun 28 Python
Python 实现PS滤镜的旋涡特效
Dec 03 Python
python数字图像处理数据类型及颜色空间转换
python数据分析之单因素分析线性拟合及地理编码
python可视化分析绘制带趋势线的散点图和边缘直方图
基于Python编写一个监控CPU的应用系统
如何基于python实现单目三维重建详解
python如何读取和存储dict()与.json格式文件
Jun 25 #Python
python运行脚本文件的三种方法实例
Jun 25 #Python
You might like
php4的session功能评述(一)
2006/10/09 PHP
PHP的分页功能
2007/03/21 PHP
php strtotime 函数UNIX时间戳
2009/01/14 PHP
PHP页面间传递值和保持值的方法
2016/08/24 PHP
jQuery LigerUI 使用教程表格篇(1)
2012/01/18 Javascript
jquery网页元素拖拽插件效果及实现
2013/08/05 Javascript
javascript异步编程的4种方法
2014/02/19 Javascript
JavaScript中数组去除重复的三种方法
2016/04/22 Javascript
Bootstrap媒体对象的实现
2016/05/01 Javascript
第一次接触神奇的Bootstrap菜单和导航
2016/08/01 Javascript
JavaScript输出所选择起始与结束日期的方法
2017/07/12 Javascript
详解vue2 $watch要注意的问题
2017/09/08 Javascript
js删除数组中的元素delete和splice的区别详解
2018/02/03 Javascript
nodejs中密码加密处理操作详解
2018/03/20 NodeJs
在vue项目中,将juery设置为全局变量的方法
2018/09/25 Javascript
解决Vue中 父子传值 数据丢失问题
2019/08/27 Javascript
小程序如何获取多个formId实现详解
2019/09/20 Javascript
vue用BMap百度地图实现即时搜索功能
2019/09/26 Javascript
p5.js实现简单货车运动动画
2019/10/23 Javascript
Layui实现数据表格默认全部显示(不要分页)
2019/10/26 Javascript
JS实现简易留言板增删功能
2020/02/08 Javascript
JavaScript享元模式原理与用法实例详解
2020/03/09 Javascript
[46:23]OG vs EG 2018国际邀请赛淘汰赛BO3 第一场 8.23
2018/08/24 DOTA
用python 制作图片转pdf工具
2015/01/30 Python
Python 功能和特点(新手必学)
2015/12/30 Python
使用Django Form解决表单数据无法动态刷新的两种方法
2017/07/14 Python
详细解读tornado协程(coroutine)原理
2018/01/15 Python
TensorFlow高效读取数据的方法示例
2018/02/06 Python
Python可变参数会自动填充前面的默认同名参数实例
2019/11/18 Python
python opencv如何实现图片绘制
2020/01/19 Python
CSS+jQuery+PHP+MySQL实现的在线答题功能
2015/04/25 HTML / CSS
公司财务总监岗位职责
2013/12/14 职场文书
合作投资意向书
2014/04/01 职场文书
2014政府领导班子对照检查材料思想汇报(3篇)
2014/09/26 职场文书
行为规范主题班会
2015/08/13 职场文书
使用Python的开发框架Brownie部署以太坊智能合约
2021/05/28 Python