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图像处理简介:从基础概念到实践应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图像处理包括空域法和频域法两种方法。PIL非常适合于图像归档以及图像的批处理任务,可以使用PIL创建缩略图、转换图像格式、打印图像等。PIL支持众多的GUI框架接口,可以用于图像展示。PIL还有一些直方图的方法,允许展示图像的一些统计特性。

图像处理简介:从基础概念到实践应用

1.简介

图像处理,也称为数字图像处理或计算机图像处理,是指对图像信号进行分析、加工和处理以将其转换为数字信号,也就是利用计算机对图像信号进行分析的过程。图像处理包括空域法和频域法两种方法。

在空域法中,通常把图像看作平面中的一个集合,并用一个二维的函数来表示,集合中的每个元素都是图像中的一个像素,图像在计算机内部被表示为一个数字矩阵。在频域法中,需先对原图像进行傅里叶变换,以将图像从空域变换到频域,然后进行滤波等处理。图像的频率是表征图像中灰度变换剧烈程度的指标。

2.图像数组表示

Python中图像是一个由像素组成的三维矩阵(高、宽和RGB),每个元素是一个RGB值,由红(R)、绿(G)、蓝(B)组成。RGB三个颜色通道的变化和叠加得到各种颜色,其中:

·R红色,取值范围:0~255。

·G绿色,取值范围:0~255。

·B蓝色,取值范围:0~255。

(1)图像深度值:图像深度是指存储每个像素所用的位数,也用于度量图像的色彩分辨率。(www.xing528.com)

(2)图像梯度:梯度的本意是一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快、变化率最大(为该梯度的模)。

(3)灰度:灰度使用黑色调表示物体,即以黑色为基准色,用不同饱和度的黑色来显示图像。每个灰度对象都具有从0(白色)到100%(黑色)的亮度值。

3.Pillow(PIL)库

PIL(Python Image Library)是Python的第三方图像处理库,能够做与图像处理相关的事情:

(1)图像归档(Image Archives)。PIL非常适合于图像归档以及图像的批处理任务,可以使用PIL创建缩略图、转换图像格式、打印图像等。

(2)图像展示(Image Display)。PIL较新的版本支持Tk PhotoImage、BitmapImage、Windows DIB等接口。PIL支持众多的GUI框架接口,可以用于图像展示。

(3)图像处理(Image Processing)。PIL包括了基础的图像处理函数,包括对点的处理,使用众多的卷积核(convolution kernels)做过滤(filter),还有颜色空间的转换。PIL库同样支持图像的大小转换、图像旋转以及任意的仿射变换。PIL还有一些直方图的方法,允许展示图像的一些统计特性。这个可以用来实现图像的自动对比度增强,还有全局的统计分析等。

安装pillow库命令:

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