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python数字图像处理(3):图像像素的访问与裁剪

时间:01-30来源:作者:点击数:42

图片读入程序中后,是以numpy数组存在的。因此对numpy数组的一切功能,对图片也适用。对数组元素的访问,实际上就是对图片像素点的访问。

彩色图片访问方式为:

img[i,j,c]

i表示图片的行数,j表示图片的列数,c表示图片的通道数(RGB三通道分别对应0,1,2)。坐标是从左上角开始。

灰度图片访问方式为:

gray[i,j]

例1:输出小猫图片的G通道中的第20行30列的像素值

  • from skimage import io,data
  • img=data.chelsea()
  • pixel=img[20,30,1]
  • print(pixel)

输出为129

例2:显示红色单通道图片

  • from skimage import io,data
  • img=data.chelsea()
  • R=img[:,:,0]
  • io.imshow(R)

除了对像素进行读取,也可以修改像素值。

例3:对小猫图片随机添加椒盐噪声

  • from skimage import io,data
  • import numpy as np
  • img=data.chelsea()
  • #随机生成5000个椒盐
  • rows,cols,dims=img.shape
  • for i in range(5000):
  • x=np.random.randint(0,rows)
  • y=np.random.randint(0,cols)
  • img[x,y,:]=255
  • io.imshow(img)

这里用到了numpy包里的random来生成随机数,randint(0,cols)表示随机生成一个整数,范围在0到cols之间。

用img[x,y,:]=255这句来对像素值进行修改,将原来的三通道像素值,变为255

通过对数组的裁剪,就可以实现对图片的裁剪。

例4:对小猫图片进行裁剪

  • from skimage import io,data
  • img=data.chelsea()
  • roi=img[80:180,100:200,:]
  • io.imshow(roi)

对多个像素点进行操作,使用数组切片方式访问。切片方式返回的是以指定间隔下标访问 该数组的像素值。下面是有关灰度图像的一些例子:

  • img[i,:] = im[j,:] # 将第 j 行的数值赋值给第 i 行
  • img[:,i] = 100 # 将第 i 列的所有数值设为 100
  • img[:100,:50].sum() # 计算前 100 行、前 50 列所有数值的和
  • img[50:100,50:100] # 50~100 行,50~100 列(不包括第 100 行和第 100 列)
  • img[i].mean() # 第 i 行所有数值的平均值
  • img[:,-1] # 最后一列
  • img[-2,:] (or im[-2]) # 倒数第二行

最后我们再看两个对像素值进行访问和改变的例子:

例5:将lena图片进行二值化,像素值大于128的变为1,否则变为0

  • from skimage import io,data,color
  • img=data.lena()
  • img_gray=color.rgb2gray(img)
  • rows,cols=img_gray.shape
  • for i in range(rows):
  • for j in range(cols):
  • if (img_gray[i,j]<=0.5):
  • img_gray[i,j]=0
  • else:
  • img_gray[i,j]=1
  • io.imshow(img_gray)

这个例子,使用了color模块的rgb2gray()函数,将彩色三通道图片转换成灰度图。转换结果为float64类型的数组,范围为[0,1]之间。

例6:

  • from skimage import io,data
  • img=data.chelsea()
  • reddish = img[:, :, 0] >170
  • img[reddish] = [0, 255, 0]
  • io.imshow(img)

这个例子先对R通道的所有像素值进行判断,如果大于170,则将这个地方的像素值变为[0,255,0], 即G通道值为255,R和B通道值为0。

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