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    详解Python+opencv裁剪/截取图片的几种方式

    作者:18岁小白想成大牛 时间:2021-06-11 18:28

    前言

    在计算机视觉任务中,如图像分类,图像数据集必不可少。自己采集的图片往往存在很多噪声或无用信息会影响模型训练。因此,需要对图片进行裁剪处理,以防止图片边缘无用信息对模型造成影响。本文介绍几种图片裁剪的方式,供大家参考。

    一、手动单张裁剪/截取

    selectROI:选择感兴趣区域,边界框框选x,y,w,h

    selectROI(windowName, img, showCrosshair=None, fromCenter=None):
    . 参数windowName:选择的区域被显示在的窗口的名字
    . 参数img:要在什么图片上选择ROI
    . 参数showCrosshair:是否在矩形框里画十字线.
    . 参数fromCenter:是否是从矩形框的中心开始画

    要截取的原图如下:

    在这里插入图片描述

    截取效果如下:

    在这里插入图片描述

    截取之后按回车Enter保存:

    在这里插入图片描述

    完整代码如下:

    import cv2
    
    img = 'D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images/dogs_and_cats.jpg'
    img = cv2.imread(img)
    cv2.imshow('original', img)
    
    # 选择ROI
    roi = cv2.selectROI(windowName="original", img=img, showCrosshair=True, fromCenter=False)
    x, y, w, h = roi
    print(roi)
    
    # 显示ROI并保存图片
    if roi != (0, 0, 0, 0):
        crop = img[y:y+h, x:x+w]
        cv2.imshow('crop', crop)
        cv2.imwrite('D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images/dogs_and_cats_crop.jpg', crop)
        print('Saved!')
    
    # 退出
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()
    

    读者根据自己的图片目录修改目标图片目录和要写入的目录。

    二、根据图片的位置坐标进行裁剪/截取

    在这里插入图片描述

    这是一张432×432大小的图片,左上角坐标为(0,0).

    import cv2
    im = cv2.imread('图片路径')
    

    在用cv2.imread()默认读取三通道RGB图像后,会返回一个三维数组。同时,可用im[h,w]的形式来截取图片中的某个部分。比如中间柴犬的位置相对左上角坐标原点为,从上到下为190-380,从左往右为180-260。这样就可以通过坐标的相对位置来裁剪/截取目标图像了。

    完整代码如下:

    import cv2
    import os
    
    file_path = 'D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images/dogs_and_cats.jpg'
    out_file_name = 'dogs_and_cats_cropp'
    
    im = cv2.imread(file_path)
    im = im[190:380,180:260]
    save_path = r'D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images'
    save_path_file = os.path.join(save_path,out_file_name+'.jpg')
    cv2.imwrite(save_path_file,im)
    

    截取后的图片效果:

    在这里插入图片描述

    若很多个图片数据具有相似的位置,则可以通过遍历文件的方式批量裁剪/截取,代码如下:

    import cv2
    import os
    
    def clip_image(filelist,i,im_path):  
    	'''
    	filelist:文件夹路径
    	i:批量保存的图片文件名,用数字表示
    	im_path:图片路径
    	'''  
        for file in filelist:
            file_path=os.path.join(im_path,file)
            im=cv2.imread(file_path)
            #[h,w]根据自己图片中目标的位置修改
            im=im[190:380,180:260]                      
            save_path = r'D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images'
            save_path_file = os.path.join(save_path,out_file_name+'.jpg')           
            cv2.imwrite(save_path_file,im)            
            i=i+1
    

    传参并测试:笔者用的jupyter notebook,其他编译器写在main()中

    i=0
    im_path = r'D:/anaconda3/JupyterNotebookFile/images/dogs_and_cats.jpg'
    filelist = os.listdir(im_path)
    clip_image(filelist,i,im_path)
    

    三、、用YOLO目标检测框裁剪并批量保存

    同一类图片数据具有相似的特征,标注少量的图片训练YOLO提升其定位目标的能力,可以将所有的测试数据根据YOLO检测结果裁剪,并将结果保存用于其他分类任务中。

    代码如下:

    from PIL import Image
    
    from yolo import YOLO
    import os
    import cv2
    import numpy as np
    yolo = YOLO()
    
    '''
    yolo抠图,截取目标
    '''
    j=0
    #预测图片所在路径
    path = 'E:/crop_all'
    imgdir = os.listdir(path)
    for dir in imgdir:
        img_path = os.path.join(path,dir)
        image = Image.open(img_path)
        #print(image)
        crop_image = cv2.imread(img_path)
        #print(crop_image[0])
        boxes = yolo.detect_image(image)
        #print(boxes)
    
        top = boxes[0][0]
        left = boxes[0][1]
        bottom = boxes[0][2]
        right = boxes[0][3]
    
        top = top - 5
        left = left - 5
        bottom = bottom + 5
        right = right + 5
    
        # 左上角点的坐标
        top = int(max(0, np.floor(top + 0.5).astype('int32')))
        left = int(max(0, np.floor(left + 0.5).astype('int32')))
        # 右下角点的坐标
        bottom = int(min(np.shape(image)[0], np.floor(bottom + 0.5).astype('int32')))
        right = int(min(np.shape(image)[1], np.floor(right + 0.5).astype('int32')))
    
    
        croped_region = crop_image[top:bottom, left:right]
        
        #裁剪图片存放目录
        baocun = r'E:/crop_all_finish'
        save_path = os.path.join(baocun, str(j) + '.bmp')
        cv2.imwrite(save_path, croped_region)
        j = j + 1
    

    截取效果如下:

    在这里插入图片描述

    总结

    • 方法一适合少量图片裁剪或做测试时使用,无法批量裁剪。
    • 方法二适合多个样本中的目标具有相似的位置,可以批量裁剪但是若位置不相似则不适用。
    • 方法三用形态学手法获取轮廓再根据bounding box裁剪,可以批量处理,但是裁剪效果一般,能不能得到物体全看之前的轮廓获取的是否清晰,但并不是每个图片中的目标都能清晰地获取到轮廓。
    • 方法四用YOLO也是根据boundingbox裁剪,可以批量处理但是需要人工标注成本,而且该成本根据模型的准确性略有起伏,但由于yolo训练很快,所以该方法是个不错的裁剪图片的手段。
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