Python中的十大图像处理工具(小结)


Posted in Python onJune 10, 2019

Python之成为图像处理任务的最佳选择,是因为这一科学编程语言日益普及,并且其自身免费提供许多最先进的图像处理工具。本文主要介绍了一些简单易懂最常用的Python图像处理库。

当今世界充满了各种数据,而图像是其中高的重要组成部分。然而,若想其有所应用,我们需要对这些图像进行处理。图像处理是分析和操纵数字图像的过程,旨在提高其质量或从中提取一些信息,然后将其用于某些方面。

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等。 Python之成为图像处理任务的最佳选择,是因为这一科学编程语言日益普及,并且其自身免费提供许多最先进的图像处理工具。

让我们看一下用于图像处理任务的一些常用Python库。

1. scikit Image

scikit-image是一个基于numpy数组的开源Python包。 它实现了用于研究、教育和工业应用的算法和实用程序。 即使是对于那些刚接触Python的人,它也是一个相当简单的库。 此库代码质量非常高并已经过同行评审,是由一个活跃的志愿者社区编写的。

使用说明文档:https://scikit-image.org/docs/stable/user_guide.html

用法举例:图像过滤、模版匹配

可使用“skimage”来导入该库。大多数功能都能在子模块中找到。

import matplotlib.pyplot as plt 
%matplotlib inline 
from skimage import data,filters 
image = data.coins() 
# ... or any other NumPy array! 
edges = filters.sobel(image) 
plt.imshow(edges, cmap='gray')

Python中的十大图像处理工具(小结)

模版匹配(使用match_template函数)

Python中的十大图像处理工具(小结)

gallery上还有更多例子。

https://scikit-image.org/docs/dev/auto_examples/

2. Numpy

Numpy是Python编程的核心库之一,支持数组结构。 图像本质上是包含数据点像素的标准Numpy数组。 因此,通过使用基本的NumPy操作——例如切片、脱敏和花式索引,可以修改图像的像素值。 可以使用skimage加载图像并使用matplotlib显示。

使用说明文档:http://www.numpy.org/

用法举例:使用Numpy来对图像进行脱敏处理

import numpy as np 
from skimage import data 
import matplotlib.pyplot as plt 
%matplotlib inline 
image = data.camera() 
type(image) 
numpy.ndarray #Image is a numpy array 
mask = image < 87 
image[mask]=255 
plt.imshow(image, cmap='gray')

Python中的十大图像处理工具(小结)

3. Scipy

scipy是Python的另一个核心科学模块,就像Numpy一样,可用于基本的图像处理和处理任务。值得一提的是,子模块scipy.ndimage提供了在n维NumPy数组上运行的函数。 该软件包目前包括线性和非线性滤波、二进制形态、B样条插值和对象测量等功能。

使用说明文档:

https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/tutorial/ndimage.html#correlation-and-convolution

用法举例:使用SciPy的高斯滤波器对图像进行模糊处理

from scipy import misc,ndimage 
face = misc.face() 
blurred_face = ndimage.gaussian_filter(face, sigma=3) 
very_blurred = ndimage.gaussian_filter(face, sigma=5) 
#Results 
plt.imshow(<image to be displayed>)

Python中的十大图像处理工具(小结)

4. PIL/ Pillow

PIL (Python Imaging Library)是一个免费的Python编程语言库,它增加了对打开、处理和保存许多不同图像文件格式的支持。 然而,它的发展停滞不前,其最后一次更新还是在2009年。幸运的是, PIL有一个正处于积极开发阶段的分支Pillow,它非常易于安装。Pillow能在所有主要操作系统上运行并支持Python 3。该库包含基本的图像处理功能,包括点操作、使用一组内置卷积内核进行过滤以及颜色空间转换。

使用说明文档:https://pillow.readthedocs.io/en/3.1.x/index.html

用法举例:使用ImageFilter增强Pillow中的图像

from PIL import Image, ImageFilter 
#Read image 
im = Image.open( 'image.jpg' ) 
#Display image 
im.show() 
from PIL import ImageEnhance 
enh = ImageEnhance.Contrast(im) 
enh.enhance(1.8).show("30% more contrast")

Python中的十大图像处理工具(小结)

5. OpenCV-Python

OpenCV( 开源计算机视觉库,Open Source Computer Vision Library)是计算机视觉应用中使用最广泛的库之一。OpenCV-Python是OpenCV的python API。 OpenCV-Python不仅速度快(因为后台由用C / C ++编写的代码组成),也易于编码和部署(由于前端的Python包装器)。 这使其成为执行计算密集型计算机视觉程序的绝佳选择。

使用说明文档:https://github.com/abidrahmank/OpenCV2-Python-Tutorials

用法举例:使用Pyramids创建一个名为'Orapple'的新水果的功能

Python中的十大图像处理工具(小结)

6. SimpleCV

SimpleCV也是用于构建计算机视觉应用程序的开源框架。 通过它可以访问如OpenCV等高性能的计算机视觉库,而无需首先了解位深度、文件格式或色彩空间等。学习难度远远小于OpenCV,并且正如他们的标语所说,“ 它使计算机视觉变得简单 ”。支持SimpleCV的一些观点是:

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、图像和视频流都可以交互操作

使用说明文档:https://simplecv.readthedocs.io/en/latest/

用法举例

Python中的十大图像处理工具(小结)

7. Mahotas

Mahotas是另一个用于Python的计算机视觉和图像处理库。 它包含传统的图像处理功能(如滤波和形态学操作)以及用于特征计算的更现代的计算机视觉功能(包括兴趣点检测和局部描述符)。 该接口使用Python,适用于快速开发,但算法是用C ++实现的,并且针对速度进行了优化。Mahotas库运行很快,它的代码很简单,(对其它库的)依赖性也很小。 建议阅读他们的官方文档以了解更多内容。

使用说明文档:

https://mahotas.readthedocs.io/en/latest/install.html

用法举例

Mahotas库使用简单的代码来完成工作。 对于“ 寻找Wally ”的问题,Mahotas完成的得很好,而且代码量非常小。

Python中的十大图像处理工具(小结)

Python中的十大图像处理工具(小结)

8. SimpleITK

ITK(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整套用于图像分析的软件工具。 其中, SimpleITK是一个建立在ITK之上的简化层,旨在促进其在快速原型设计、教育以及脚本语言中的使用。SimpleITK是一个包含大量组件的图像分析工具包,支持一般的过滤操作、图像分割和配准。 SimpleITK本身是用C++编写的,但可用于包括Python在内的大量编程语言。

使用说明文档:https://github.com/hhatto/pgmagick

这里有大量说明了如何使用SimpleITK进行教育和研究活动的Jupyter notebook。notebook中演示了如何使用SimpleITK进行使用Python和R编程语言的交互式图像分析。

用法举例:

下面的动画是使用SimpleITK和Python创建的可视化的严格CT / MR配准过程。

Python中的十大图像处理工具(小结)

9. pgmagick

pgmagick是GraphicsMagick库基于Python的包装器。GraphicsMagick 图像处理系统有时被称为图像处理的瑞士军刀。它提供了强大而高效的工具和库集合,支持超过88种主要格式图像的读取、写入和操作,包括DPX,GIF,JPEG,JPEG-2000,PNG,PDF,PNM和TIFF等重要格式。

使用说明文档:https://github.com/hhatto/pgmagick

用法举例:图片缩放、边缘提取

Python中的十大图像处理工具(小结)

图片缩放

Python中的十大图像处理工具(小结)

边缘提取

10. Pycairo

Pycairo是图形库cairo的一组python绑定。 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进行变换时不会降低清晰度。Pycairo库可以从Python调用cairo命令。

使用说明文档:https://github.com/pygobject/pycairo

用法:Pycairo可以绘制线条、基本形状和径向渐变

Python中的十大图像处理工具(小结)

以上就是一些免费的优秀图像处理Python库。有些很知名,你可能已经知道或者用过,有些可能对你来说还是新的。那正好现在就上手操作一下,试一试吧。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
python实现的简单RPG游戏流程实例
Jun 28 Python
Django ORM框架的定时任务如何使用详解
Oct 19 Python
用pandas按列合并两个文件的实例
Apr 12 Python
Python2实现的图片文本识别功能详解
Jul 11 Python
你还在@微信官方?聊聊Python生成你想要的微信头像
Sep 25 Python
python2 对excel表格操作完整示例
Feb 23 Python
python 的numpy库中的mean()函数用法介绍
Mar 03 Python
pyecharts动态轨迹图的实现示例
Apr 17 Python
python3 简单实现组合设计模式
Jul 02 Python
mac安装python3后使用pip和pip3的区别说明
Sep 01 Python
python 下载文件的多种方法汇总
Nov 17 Python
python小型的音频操作库mp3Play
Apr 24 Python
在python下使用tensorflow判断是否存在文件夹的实例
Jun 10 #Python
Python函数参数匹配模型通用规则keyword-only参数详解
Jun 10 #Python
python 判断文件还是文件夹的简单实例
Jun 10 #Python
python实现植物大战僵尸游戏实例代码
Jun 10 #Python
python中的协程深入理解
Jun 10 #Python
Python中asyncio模块的深入讲解
Jun 10 #Python
Python中的asyncio代码详解
Jun 10 #Python
You might like
如何利用PHP执行.SQL文件
2013/07/05 PHP
php 解压rar文件及zip文件的方法
2014/05/05 PHP
PHP取余函数介绍MOD(x,y)与x%y
2014/05/15 PHP
PHP模块memcached使用指南
2014/12/08 PHP
PHP实现多文件上传的方法
2015/07/08 PHP
php 判断页面或图片是否经过gzip压缩的方法
2017/04/05 PHP
yii2中关于加密解密的那些事儿
2018/06/12 PHP
tp5(thinkPHP5框架)时间查询操作实例分析
2019/05/29 PHP
PHP接口类(interface)的定义、特点和应用示例
2020/05/18 PHP
js清除input中type等于file的值域(示例代码)
2013/12/24 Javascript
分步解析JavaScript实现tab选项卡自动切换功能
2016/01/25 Javascript
Node.js的项目构建工具Grunt的安装与配置教程
2016/05/12 Javascript
JS实现的自定义水平滚动字体插件完整实例
2016/06/17 Javascript
EasyUI折叠表格层次显示detailview详解及实例
2016/12/28 Javascript
初识NodeJS服务端开发入门(Express+MySQL)
2017/04/07 NodeJs
javascript 数据存储的常用函数总结
2017/06/01 Javascript
jQuery中 DOM节点操作方法大全
2017/10/12 jQuery
vue2.0+vuex+localStorage代办事项应用实现详解
2018/05/31 Javascript
解析vue data不可以使用箭头函数问题
2018/07/03 Javascript
vue代理和跨域问题的解决
2018/07/18 Javascript
详解为生产环境编译Angular2应用的方法
2018/12/10 Javascript
解决vuex刷新状态初始化的方法实现
2019/08/15 Javascript
修改Python的pyxmpp2中的主循环使其提高性能
2015/04/24 Python
Python多线程threading和multiprocessing模块实例解析
2018/01/29 Python
在PyCharm环境中使用Jupyter Notebook的两种方法总结
2018/05/24 Python
python处理csv中的空值方法
2018/06/22 Python
Centos7 下安装最新的python3.8
2019/10/28 Python
Python根据指定文件生成XML的方法
2020/06/29 Python
推荐值得学习的12款python-web开发框架
2020/08/10 Python
python实现暗通道去雾算法的示例
2020/09/27 Python
python爬虫快速响应服务器的做法
2020/11/24 Python
什么是数据抽象
2016/11/26 面试题
安全生产汇报材料
2014/02/17 职场文书
大学班级文化建设方案
2014/05/06 职场文书
2015年城管个人工作总结范文
2015/04/20 职场文书
PYTHON使用Matplotlib去实现各种条形图的绘制
2022/03/22 Python