一提到数字图像处理编程,可能大多数人就会想到matlab,但matlab也有自身的缺点:
1、不开源,价格贵 2、软件容量大。一般3G以上,高版本甚至达5G以上。 3、只能做研究,不易转化成软件。
因此,我们这里使用python这个脚本语言来进行数字图像处理。
要使用python进行各种开发和科学计算,还需要安装对应的包。这和matlab非常相似,只是matlab里面叫工具箱(toolbox),而python里面叫库或包。基于python脚本语言开发的数字图片处理包,其实很多,比如PIL,Pillow, opencv, scikit-image等。
对比这些包,PIL和Pillow只提供最基础的数字图像处理,功能有限;opencv实际上是一个c++库,只是提供了python接口,更新速度非常慢。到现在python都发展到了3.5版本,而opencv只支持到python 2.7版本;scikit-image是基于scipy的一款图像处理包,它将图片作为numpy数组进行处理,正好与matlab一样,因此,我们最终选择scikit-image进行数字图像处理。
和常见的PIL.Image的区别:Image读出来的是PIL的类型,而skimage.io读出来的数据是numpy格式的,便于处理。
官网:https://scikit-image.org/
一、需要的安装包
因为scikit-image是基于scipy进行运算的,因此安装numpy和scipy是肯定的。要进行图片的显示,还需要安装matplotlib包,综合起来,需要的包有:
Python >= 2.6
Numpy >= 1.6.1
Cython >= 0.21
Six >=1.4
SciPy >=0.9
Matplotlib >= 1.1.0
NetworkX >= 1.8
Pillow >= 1.7.8
dask[array] >= 0.5.0
虽然繁琐,但是Anaconda这个集成安装环境就囊括上述所有包了。
二、skimage包的子模块
skimage包的全称是scikit-image SciKit (toolkit for SciPy) ,它对scipy.ndimage进行了扩展,提供了更多的图片处理功能。它是由python语言编写的,由scipy 社区开发和维护。skimage包由许多的子模块组成,各个子模块提供不同的功能。主要子模块列表如下:
子模块名称 | 主要实现功能 |
io | 读取、保存和显示图片或视频 |
data | 提供一些测试图片和样本数据 |
color | 颜色空间变换 |
filters | 图像增强、边缘检测、排序滤波器、自动阈值等 |
draw | 操作于numpy数组上的基本图形绘制,包括线条、矩形、圆和文本等 |
transform | 几何变换或其它变换,如旋转、拉伸和拉东变换等 |
morphology | 形态学操作,如开闭运算、骨架提取等 |
exposure | 图片强度调整,如亮度调整、直方图均衡等 |
feature | 特征检测与提取等 |
measure | 图像属性的测量,如相似性或等高线等 |
segmentation | 图像分割 |
restoration | 图像恢复 |
util | 通用函数 |
用到一些图片处理的操作函数时,需要导入对应的子模块,如果需要导入多个子模块,则用逗号隔开,如:
from skimage import io,data,color
三、简单实例
from skimage import io, data
img = data.chelsea()
io.imshow(img)
print(type(img)) #显示类型
print(img.shape) #显示尺寸