1. python處理圖片數據
目錄
1.機器是如何存儲圖像的?
2.在Python中讀取圖像數據
3.從圖像數據中提取特徵的方法#1:灰度像素值特徵
4.從圖像數據中提取特徵的方法#2:通道的平均像素值
5.從圖像數據中提取特徵的方法#3:提取邊緣
是一張數字8的圖像,仔細觀察就會發現,圖像是由小方格組成的。這些小方格被稱為像素。
但是要注意,人們是以視覺的形式觀察圖像的,可以輕松區分邊緣和顏色,從而識別圖片中的內容。然而機器很難做到這一點,它們以數字的形式存儲圖像。請看下圖:
機器以數字矩陣的形式儲存圖像,矩陣大小取決於任意給定圖像的像素數。
假設圖像的尺寸為180 x 200或n x m,這些尺寸基本上是圖像中的像素數(高x寬)。
這些數字或像素值表示像素的強度或亮度,較小的數字(接近0)表示黑色,較大的數字(接近255)表示白色。通過分析下面的圖像,讀者就會弄懂到目前為止所學到的知識。
下圖的尺寸為22 x 16,讀者可以通過計算像素數來驗證:
圖片源於機器學習應用課程
剛才討論的例子是黑白圖像,如果是生活中更為普遍的彩色呢?你是否認為彩色圖像也以2D矩陣的形式存儲?
彩色圖像通常由多種顏色組成,幾乎所有顏色都可以從三原色(紅色,綠色和藍色)生成。
因此,如果是彩色圖像,則要用到三個矩陣(或通道)——紅、綠、藍。每個矩陣值介於0到255之間,表示該像素的顏色強度。觀察下圖來理解這個概念:
圖片源於機器學習應用課程
左邊有一幅彩色圖像(人類可以看到),而在右邊,紅綠藍三個顏色通道對應三個矩陣,疊加三個通道以形成彩色圖像。
請注意,由於原始矩陣非常大且可視化難度較高,因此這些不是給定圖像的原始像素值。此外,還可以用各種其他的格式來存儲圖像,RGB是最受歡迎的,所以筆者放到這里。讀者可以在此處閱讀更多關於其他流行格式的信息。
用Python讀取圖像數據
下面開始將理論知識付諸實踐。啟動Python並載入圖像以觀察矩陣:
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
from skimage.io import imread, imshow
image = imread('image_8_original.png', as_gray=True)
imshow(image)
#checking image shape
image.shape, image
(28,28)
矩陣有784個值,而且這只是整個矩陣的一小部分。用一個LIVE編碼窗口,不用離開本文就可以運行上述所有代碼並查看結果。
下面來深入探討本文背後的核心思想,並探索使用像素值作為特徵的各種方法。
方法#1:灰度像素值特徵
從圖像創建特徵最簡單的方法就是將原始的像素用作單獨的特徵。
考慮相同的示例,就是上面那張圖(數字『8』),圖像尺寸為28×28。
能猜出這張圖片的特徵數量嗎?答案是與像素數相同!也就是有784個。
那麼問題來了,如何安排這784個像素作為特徵呢?這樣,可以簡單地依次追加每個像素值從而生成特徵向量。如下圖所示:
下面來用Python繪制圖像,並為該圖像創建這些特徵:
image = imread('puppy.jpeg', as_gray=True)
image.shape, imshow(image)
(650,450)
該圖像尺寸為650×450,因此特徵數量應為297,000。可以使用NumPy中的reshape函數生成,在其中指定圖像尺寸:
#pixel features
features = np.reshape(image, (660*450))
features.shape, features
(297000,)
array([0.96470588, 0.96470588, 0.96470588, ..., 0.96862745, 0.96470588,
0.96470588])
這里就得到了特徵——長度為297,000的一維數組。很簡單吧?在實時編碼窗口中嘗試使用此方法提取特徵。
但結果只有一個通道或灰度圖像,對於彩色圖像是否也可以這樣呢?來看看吧!
方法#2:通道的平均像素值
在讀取上一節中的圖像時,設置了參數『as_gray = True』,因此在圖像中只有一個通道,可以輕松附加像素值。下面刪除參數並再次載入圖像:
image = imread('puppy.jpeg')
image.shape
(660, 450, 3)
這次,圖像尺寸為(660,450,3),其中3為通道數量。可以像之前一樣繼續創建特徵,此時特徵數量將是660*450*3 = 891,000。
或者,可以使用另一種方法:
生成一個新矩陣,這個矩陣具有來自三個通道的像素平均值,而不是分別使用三個通道中的像素值。
下圖可以讓讀者更清楚地了解這一思路:
這樣一來,特徵數量保持不變,並且還能考慮來自圖像全部三個通道的像素值。
image = imread('puppy.jpeg')
feature_matrix = np.zeros((660,450))
feature_matrix.shape
(660, 450)
現有一個尺寸為(660×450×3)的三維矩陣,其中660為高度,450為寬度,3是通道數。為獲取平均像素值,要使用for循環:
for i in range(0,iimage.shape[0]):
for j in range(0,image.shape[1]):
feature_matrix[i][j] = ((int(image[i,j,0]) + int(image[i,j,1]) + int(image[i,j,2]))/3)
新矩陣具有相同的高度和寬度,但只有一個通道。現在,可以按照與上一節相同的步驟進行操作。依次附加像素值以獲得一維數組:
features = np.reshape(feature_matrix, (660*450))
features.shape
(297000,)
方法#3:提取邊緣特徵
請思考,在下圖中,如何識別其中存在的對象:
識別出圖中的對象很容易——狗、汽車、還有貓,那麼在區分的時候要考慮哪些特徵呢?形狀是一個重要因素,其次是顏色,或者大小。如果機器也能像這樣識別形狀會怎麼樣?
類似的想法是提取邊緣作為特徵並將其作為模型的輸入。稍微考慮一下,要如何識別圖像中的邊緣呢?邊緣一般都是顏色急劇變化的地方,請看下圖:
筆者在這里突出了兩個邊緣。這兩處邊緣之所以可以被識別是因為在圖中,可以分別看到顏色從白色變為棕色,或者由棕色變為黑色。如你所知,圖像以數字的形式表示,因此就要尋找哪些像素值發生了劇烈變化。
假設圖像矩陣如下:
圖片源於機器學習應用課程
該像素兩側的像素值差異很大,於是可以得出結論,該像素處存在顯著的轉變,因此其為邊緣。現在問題又來了,是否一定要手動執行此步驟?
當然不!有各種可用於突出顯示圖像邊緣的內核,剛才討論的方法也可以使用Prewitt內核(在x方向上)來實現。以下是Prewitt內核:
獲取所選像素周圍的值,並將其與所選內核(Prewitt內核)相乘,然後可以添加結果值以獲得最終值。由於±1已經分別存在於兩列之中,因此添加這些值就相當於獲取差異。
還有其他各種內核,下面是四種最常用的內核:
圖片源於機器學習應用課程
現在回到筆記本,為同一圖像生成邊緣特徵:
#importing the required libraries
import numpy as np
from skimage.io import imread, imshow
from skimage.filters import prewitt_h,prewitt_v
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
#reading the image
image = imread('puppy.jpeg',as_gray=True)
#calculating horizontal edges using prewitt kernel
edges_prewitt_horizontal = prewitt_h(image)
#calculating vertical edges using prewitt kernel
edges_prewitt_vertical = prewitt_v(image)
imshow(edges_prewitt_vertical, cmap='gray')
2. python如何讀取圖像文件
import os
folder_name = '文件夾名字'
folders = os.listdir(folder_name)
for folder in folders:
files = os.listdir(os.path.join(folder_name, folder))
for f in files:
#這里對圖片做操作
3. Python如何讀入一個文件夾下的多幅圖片
搬過來的,可以看下代碼,在自己寫一個。
importos
allFileNum=0
defprintPath(level,path):
globalallFileNum
'''
列印一個目錄下的所有文件夾和文件
'''
#所有文件夾,第一個欄位是次目錄的級別
dirList=[]
#所有文件
fileList=[]
#返回一個列表,其中包含在目錄條目的名稱(google翻譯)
files=os.listdir(path)
#先添加目錄級別
dirList.append(str(level))
forfinfiles:
if(os.path.isdir(path+'/'+f)):
#排除隱藏文件夾。因為隱藏文件夾過多
if(f[0]=='.'):
pass
else:
#添加非隱藏文件夾
dirList.append(f)
if(os.path.isfile(path+'/'+f)):
#添加文件
fileList.append(f)
#當一個標志使用,文件夾列表第一個級別不列印
i_dl=0
fordlindirList:
if(i_dl==0):
i_dl=i_dl+1
else:
#列印至控制台,不是第一個的目錄
print'-'*(int(dirList[0])),dl
#列印目錄下的所有文件夾和文件,目錄級別+1
printPath((int(dirList[0])+1),path+'/'+dl)
forflinfileList:
#列印文件
print'-'*(int(dirList[0])),fl
#隨便計算一下有多少個文件
allFileNum=allFileNum+1
if__name__=='__main__':
printPath(1,'/home/test/')
print'總文件數=',allFileNum
4. python想批量處理一個文件夾里的圖片,第二行為什麼顯示讀取不成功,該怎麼修改呀
沒用過python,但大致來看你應該需要讀入一個完整的文件名吧,也就大概是
image=cv2.imread(os.path.join("c:/pc",filename),0)
5. 如何用python實現爬取微博相冊所有圖片
三種方案:
1.直接用Python的requests庫直接爬取,不過這個需要手動做的事情就比較多了,基本上就看你的Python功力了
2.使用scrapy爬蟲框架,這個框架如果不熟悉的話只能自己先去了解下這個框架怎麼用
3.使用自動測試框架selemium模擬登錄操作,及圖片爬取,這個對於大多數會點Python編碼的人來說是最好的選擇了,他比較直觀的能看到怎麼去獲取數據
每種方案的前提都是你必須有一定基礎的編碼能力才行,不是隨便一個人就能用的
6. 如何使用python批量下載圖片
1、python有socket、httplib等模塊能進行與網站間通信,如果有圖片url集合,就直接使用這些庫下載
2、如果是一些網頁中的url,可以先把網頁取下來,在用HTMLParser,sgmllib,htmllib等模塊進行頁面解析,提取出url集合
7. python批量處理圖片
用生成器,每次生成一批處理
8. python批量讀取圖片,結果顯示為0
路徑前面不要加 data_dir
importskimage.ioasio
fromskimageimportdata_dir
str='f:/zhaopian/*.jpg'
coll=io.ImageCollection(str)
print(len(coll))
9. 如何用python實現讀取八張照片
每張圖像是一個二維矩陣(灰度圖像)或者三維張量(彩色圖像)。計算均值的話可以用
1
2
import numpy as np
np.mean()
這個函數的功能可以查看你的python庫,help(np)即可(或者help(numpy))。
10. 請問大神怎樣用python批量讀取文件夾下的文件
importos
defsearch(s,path=os.path.abspath('.')):
forzinos.listdir(path):
ifos.path.isdir(path+os.path.sep+z):
print('Currnet:',path)
path2=os.path.join(path,z)
print('future:',path2)
search(s,path2)
elifos.path.isfile(path+os.path.sep+z):
ifsinz:
print(os.path.join(path,z))
withopen(path+os.path.sep+z,'r')asfr:
withopen('save.txt','a')asfw:
fw.write(path+' '+fr.read())
search('csv','.')