數(shù)字圖像處理與深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用教材配套課件 第1章 圖像處理編程基礎(chǔ)

1.1Python開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)1.2數(shù)字圖像處理與深度學(xué)習(xí)技術(shù)簡(jiǎn)介1.3系統(tǒng)界面開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)1.4圖像顯示第1章圖像處理編程基礎(chǔ)1.1Python開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)Python的安裝（1）進(jìn)入Python的官方下載頁(yè)面，/downloads/，單擊downloads（2）選擇需要的Python版本。（3）找到要下載的Python版本，單擊安裝。（4）測(cè)試Python是否安裝成功。（5）添加環(huán)境變量。PyCharm的安裝．PyCharm的安裝PyCharm是一種十分簡(jiǎn)易且有效的Python編輯器。從官網(wǎng)上下載PyCharm的安裝包，使用的是PyCharmCommunity版本。找到下載完成的.exe文件，依次單擊【Next】按鈕、【Install】按鈕、【Finish】按鈕即可完成安裝。PyCharm的初始化2．PyCharm的初始化完成上面的PyCharm軟件安裝后，需要對(duì)PyCharm進(jìn)行一些初始化配置。在PyCharm中安裝常用庫(kù)方法1．在PyCharm中安裝常用庫(kù)在完成PyCharm的初始化配置后，接下來(lái)配置OpenCV及一些常用庫(kù)。單擊左上角的【File】菜單，之后單擊【Settings】，打開(kāi)【Project:pythonProject】欄目，單擊【ProjectInterpreter】，雙擊【pip】，出現(xiàn)OpenCV庫(kù)函數(shù)配置界面。選擇【opencv-python】后，單擊左下角的【InstallPackage】按鈕，在PyCharm中安裝常用庫(kù)方法2．在命令提示符中安裝常用庫(kù)打開(kāi)命令提示符后，輸入“piplist”即可查看Python中安裝的常用庫(kù)。輸入“pipinstall下載的模塊名”然后單擊回車鍵即可安裝。本仿真系統(tǒng)所用模塊對(duì)應(yīng)的安裝命令為：在PyCharm中安裝常用庫(kù)pipinstalltkinterpipinstallpillowpipinstallopencv-pythonpipinstallnumpypipinstallmatplotlibpipinstallscipypipinstalleasyguipipinstallpywin32pipinstallscikit-image1.2數(shù)字圖像處理與深度學(xué)習(xí)技術(shù)簡(jiǎn)介圖像處理仿真系統(tǒng)圖像處理仿真系統(tǒng)圖像處理仿真系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)集成九大模塊：圖像色彩處理、圖像合成、幾何變換、灰度變化、平滑處理、邊緣銳化處理、形態(tài)學(xué)處理、分割及測(cè)量和變換域處理等內(nèi)容，包含了各類圖像處理算法，涵蓋了數(shù)字圖像處理大部分的基礎(chǔ)知識(shí)。仿真系統(tǒng)界面含有Windows窗口、提示語(yǔ)、運(yùn)行按鈕、以章命名的菜單項(xiàng)、各章對(duì)應(yīng)算法的子菜單項(xiàng)、子菜單項(xiàng)消息映射響應(yīng)函數(shù)、處理前及處理后的圖像顯示等要素。數(shù)字圖像處理系統(tǒng)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)一般數(shù)字圖像處理系統(tǒng)含有圖像處理、圖像分析以及圖像識(shí)別理解三個(gè)層次。3．深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)深度學(xué)習(xí)引入了端到端學(xué)習(xí)的概念，即從輸入圖像到識(shí)別類別的三個(gè)層次在一個(gè)模型框架內(nèi)完成。1.3系統(tǒng)界面開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)常用設(shè)計(jì)圖形界面的模塊常用設(shè)計(jì)圖形界面的模塊Python有多種用于設(shè)計(jì)用戶界面的模塊，常用的模塊：

Tkinter：使用Tk平臺(tái)，Python系統(tǒng)自帶的標(biāo)準(zhǔn)圖形用戶界面庫(kù)；使用Tkinter庫(kù)創(chuàng)建窗口界面使用Tkinter庫(kù)創(chuàng)建窗口界面（1）導(dǎo)入Tkinter模塊；importtkinter或fromtkinterimport*（2）創(chuàng)建一個(gè)頂層容器對(duì)象；root=tkinter.Tk()#創(chuàng)建一個(gè)窗體對(duì)象root.title(‘?dāng)?shù)字圖像處理——python’)#設(shè)置窗口標(biāo)題root.geometry(‘750x490+110+50’)#設(shè)置窗口大?。?）在頂層容器對(duì)象中，添加其他組件；（4）采取調(diào)用pack()方法進(jìn)行容器的組件布局；（5）進(jìn)入主事件循環(huán)。root.mainloop()#顯示窗口（消息循環(huán)）創(chuàng)建窗口界面fromtkinterimport*root=Tk()#頂層窗口對(duì)象root.title('數(shù)字圖像處理——python')#設(shè)置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')root.mainloop()添加文字提示語(yǔ)fromtkinterimport*root=Tk()#頂層窗口對(duì)象root.title('數(shù)字圖像處理——python')#設(shè)置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')Label(root,text='提示1：?。?！謝謝！',font=('楷體',15),width=80,height=2).pack()Label(root,text='提示2：打開(kāi)攝像頭謝謝！',font=('楷體',15),width=80,height=2).pack()root.mainloop()圖像在界面中自動(dòng)顯示img_1=Image.open('sucai.jpg')

加載一張圖片到內(nèi)存中photo_1=ImageTk.PhotoImage(img_1)

轉(zhuǎn)換成可顯示的圖像對(duì)象img_label_1=Label(root,image=photo_1).pack(side='left')

借助tkinter中的Label組件將圖像顯示在界面上#界面右邊顯示圖片img_2=Image.open('sucai.jpg')photo_2=ImageTk.PhotoImage(img_2)img_label_r=Label(root,image=photo_2).pack(side='right')界面自動(dòng)顯示圖像fromtkinterimport*fromPILimportImageTkfromPILimportImage,ImageEnhanceroot=Tk()#頂層窗口對(duì)象root.title('數(shù)字圖像處理——python')#設(shè)置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')Label(root,text='謝謝！',font=('楷體',15),width=80,height=2).pack()Label(root,text='謝謝！',font=('楷體',15),

width=80,height=2).pack()img_1=Image.open('sucai.jpg')photo_1=ImageTk.PhotoImage(img_1)img_label_1=Label(root,image=photo_1).pack(side='left')#界面右邊顯示圖片img_2=Image.open('sucai.jpg')photo_2=ImageTk.PhotoImage(img_2)img_label_r=Label(root,image=photo_2).pack(side='right')root.mainloop()圖像在界面中自動(dòng)顯示（1）需要導(dǎo)入模塊fromtkinterimport*fromPILimportImageTkfromPILimportImage,ImageEnhance（2）使用Image.open()方法加載一張圖片到內(nèi)存中，并用ImageTk.PhotoImage()方法將其轉(zhuǎn)換成可顯示的圖像對(duì)象。img=Image.open("'sucai.jpg")#加載圖片photo=ImageTk.PhotoImage(img)#轉(zhuǎn)換成可顯示的圖像對(duì)象```圖像在界面中自動(dòng)顯示（3）借助tkinter中的Label組件將圖像顯示在界面上root=Tk() #創(chuàng)建窗口對(duì)象label=Label(root,image=photo) #創(chuàng)建標(biāo)簽對(duì)象label.pack() #將標(biāo)簽放置到窗口中root.mainloop() #運(yùn)行窗口事件循環(huán)制作菜單menuBar=Menu(root)

創(chuàng)建菜單條root.configure(menu=menuBar)

把菜單條放置到窗體中fileMenu=Menu(menuBar)

在菜單條中創(chuàng)建菜單menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)

為菜單添加文字標(biāo)簽fileMenu.add_command(label="打開(kāi)圖像",command=open_image)

在菜單中添加菜單項(xiàng)fileMenu.add_command(label="打開(kāi)攝像頭",command=open_camera)菜單（1）創(chuàng)建菜單條對(duì)象：menubar=Menu(窗體容器)（2）把菜單條放置到窗體中：窗體容器.config(menu=menubar)（3）在菜單條中創(chuàng)建菜單：菜單名稱=Menu(menubar,tearoff=0)（4）為菜單添加文字標(biāo)簽menubar.add_cascade(label="文字標(biāo)簽",menu=菜單名稱)（5）在菜單中添加菜單項(xiàng)菜單名稱.add_command(label="菜單項(xiàng)名稱",command=功能函數(shù)名)fileMenu.add_command(label="打開(kāi)攝像頭",command=open_camera)#在菜單中添加菜單項(xiàng)打開(kāi)圖像文件菜單用戶打開(kāi)圖像文件的顯示首先通過(guò)建立文件菜單，在【打開(kāi)圖像】子菜單項(xiàng)指定消息響應(yīng)函數(shù)open_image()menuBar=Menu(root)root.configure(menu=menuBar)fileMenu=Menu(menuBar)menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)fileMenu.add_command(label="打開(kāi)圖像",command=open_image)打開(kāi)攝像頭拍攝圖像菜單攝像頭拍攝圖像的顯示首先通過(guò)文件菜單，在【打開(kāi)攝像頭】子菜單項(xiàng)指定消息響應(yīng)函數(shù)open_camera()menuBar=Menu(root)root.configure(menu=menuBar)fileMenu=Menu(menuBar)menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)fileMenu.add_command(label="打開(kāi)攝像頭",command=open_camera)選擇文件--顯示圖像defopen_image():globalimg_label_1,photo_3,sFilePathsFilePath=easygui.fileopenbox()img_3=Image.open(sFilePath)x_s=300#definestandardwidthy_s=300#calcheightbasedonstandardwidthout=img_3.resize((x_s,y_s),Image.ANTIALIAS)#resizeimagewithhigh-qualityout.save('save.jpg')sFilePath='save.jpg'photo_3=ImageTk.PhotoImage(out)img_label_1.configure(image=photo_3)configure函數(shù)在Python中，configure函數(shù)是一個(gè)通用的TkinterGUl方法，它允許您動(dòng)態(tài)更改控件的選項(xiàng)和配置。img_1=Image.open('sucai.jpg')photo_1=ImageTk.PhotoImage(img_1)img_label_1=

Label(root,image=photo_1).pack(side='left')改為：img_label_1.configure(image=photo_3)defopen_camera():globalimg_label_1,photo_3,sFilePathcap=cv2.VideoCapture(0)#獲取攝像頭設(shè)備或打開(kāi)攝像頭ifcap.isOpened():#判斷攝像頭是否已經(jīng)打開(kāi),若打開(kāi)則進(jìn)入循環(huán)whileTrue:#無(wú)無(wú)限循環(huán)ret,frame=cap.read()#frame獲取視頻的一幀

cv2.imshow('camera',frame)#顯示一張張圖片來(lái)實(shí)現(xiàn)的ifcv2.waitKey(1)&0xff==ord('q'):#如果在循環(huán)中按下鍵盤的q鍵cv2.imwrite('save.jpg',frame)#將最后一幀寫入當(dāng)前工程文件的目錄下,名顯示拍攝圖像

im=Image.open('save.jpg')x_s=300#definestandardwidthy_s=300#calcheightbasedonstandardwidthout=im.resize((x_s,y_s),Image.ANTIALIAS)