Obrazový procesor GET1033 Python: 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento projekt je o vytvoření vlastního obrazového procesoru kódovaného v pythonu pro můj modul GET1033 Exploring Computational Media Literacy. Nejprve bude muset uživatel zadat vlastní fotografii a poté vybrat požadované filtry. Vytvořil jsem 9 filtrů, které jsou: Zobrazit vstupní obrázek, Zrcadlit, Umístit za pruh, Umístit za průhledný pruh, Kruhový obrázek, Rozmazání, Otočení, Změna barvy a Photoshop. Po výběru jednoho z nich bude mít výstupní obrázek efekty. Jak je znázorněno na obrázku, je to filtr pro změnu barvy, kde detekuji zelené barevné pixely na obrázku a převádím je do růžové barvy.

Krok 1: Proces jeho výroby

Krok 1: Stáhněte si Python odtud!

Krok 2: Kódujte to!

Nejprve jsem importoval několik balíčků s předem kódovanou funkcí, které jsou k dispozici pro použití v kódu. Balíčky, které jsem importoval, jsou Scipy, Matplot a Numpy.

Pro Scipy jsem importoval Miscellaneous Routines (MISC) a Multi-dimentional Image Processing (NDIMAGE). MISC slouží ke čtení a ukládání obrázku, zatímco NDIMAGE má provádět gaussovský filtr a otáčet.

Pro Matplotlib je to knihovna pro vykreslování grafů v Pythonu, která poskytuje rozhraní podobné MATLAB.

Pro Numpy je to knihovna, která může podporovat velká vícerozměrná pole a matice. Numpy je důležitá, protože mi umožňuje efektivně upravovat pole červené, zelené a modré (RGB) obrázků, když pole přidávám nebo násobím. Například A = [0, 1, 2] a za přítomnosti Numpy, A*2 = [0, 2, 4] namísto získání A*2 = [0, 1, 2, 0, 1, 2].

Když pracuji na filtru pro změnu barvy, snažím se převést zelené vlasy dívky na růžovou barvu. Udělal jsem tedy detekci zelených barevných pixelů na obrázku a jejich vynásobení (2, 0,2, 0,8). Místo skutečných zelených vlasů tedy získám dívku s růžovými vlasy.

Pokud jde o Photoshop, snažím se nahradit zelené pozadí na obrázku Avengers obrázkem NUS. To, co jsem udělal, bylo vynásobením 0 všech zelených pixelů a poté přidáním pixelů obrázku NUS k zeleným pixelům. Tím mi pak vznikne obrázek Avengers v NUS.

Také jsem připojil svůj kód na GitHub a můžete si ho stáhnout zde!

Krok 2: Jak to funguje?

Vývojový diagram ukazuje, jak celý kód funguje!

1. Nejprve je uživatel vyzván k vložení vybraného obrázku. 2. Poté se zobrazí seznam filtrů, ze kterých si uživatel může vybrat. 3. Pokud uživatel zadá „1“až „9“, bude obrázek zpracován a vygenerován podle každého filtru. Pokud uživatel zadá „R“, celý program se resetuje a uživatel bude požádán o opětovné nahrání obrázku. Pokud uživatel zadá „Q“, program poté smyčku opustí.

Krok 3: Co to dělá?

V tomto projektu je celkem 9 filtrů, které jsem vytvořil, a to

1. Zobrazit vstupní obrázek - Pro zobrazení nahraného obrázku

2. Zrcadlový obraz - Odražená duplikace objektu, ale obrácená ve směru

3. Umístit za pruh - Vložení černých svislých pruhů se šířkou a roztečí rovnající se 50 pixelům.

4. Umístit za průhlednou lištu - Vložení průhledných svislých pruhů se šířkou a roztečí rovnou 50 pixelům

5. Kruhový obrázek - Vytvoří kruh ve středu obrázku

6. Rozostření - Rozmazání obrazu

7. Otočení - Otočení obrázku o 45 stupňů

8. Změna barvy - Změna zelené barvy na růžovou

9. Photoshop - Chcete -li změnit část obrázku na jiný obrázek

Krok 4: Proč jsem to udělal?

Dříve mě zajímalo, jak Instagram a Snapchat přišly s filtry pro obrázky, díky nimž byly tak zajímavé. Po přednášce a tutoriálu o rozšířené realitě jsem chtěl udělat něco, co s tím souvisí, ale rád bych začal od základního, což je zpracování obrazu, protože jsem slabý v programování a rád bych se naučil programovat v Pythonu.

Krok 5: Vylepšení a co udělají budoucí verze?

Jedním z vylepšení tohoto projektu je vytvoření vlastních filtrů obličejů v živých videích pomocí Pythonu. Pokusil jsem se to kódovat, ale nemohl jsem dosáhnout žádného z nich kvůli nedostatku znalostí programování a časové tísni. Kromě toho může být obrazový procesor „chytřejší“, když dokáže automaticky detekovat barvy a měnit pouze požadované části. Jednou se pokouším změnit černé vlasy člověka na jinou barvu. Nakonec změním barvu očí a vlasů na modrou, takže obraz vypadá velmi divně. Doufám, že se mi podaří vytvořit si vlastní tvář