Реализация фильтра расширения в файлах формата PGM - PullRequest
2 голосов
/ 09 февраля 2020

В настоящее время я занимаюсь студенческим проектом, который выполняет некоторые обработки изображений (расширение и эрозия) в файле pgm в оттенках серого. Я попытался реализовать расширение объекта изображения, но получил странный результат. Я ожидал, что объект изображения будет больше, чем исходное изображение. Но я получил несколько копий объекта в зависимости от используемого размера ядра.

Исходное изображение:

Original Picture

Результат расширения:

Dilation Result

Это мой исходный код расширения

import numpy as np


def pgm_read(filename):
    """Read PGM file to a array"""
    # Performance Bottleneck: I/O system calls, parallel write/read
    try:
        with open(filename, 'r') as fp:
            lines = fp.readlines()
            header_info = lines[2].split()
            return np.array([line.strip('\n') for line in lines[4:]], dtype=np.int32).reshape(int(header_info[0]),
                                                                                              int(header_info[1]))
    except OSError:
        print("An exception occurred")


def pgm_write(img, dest, header):
    """Write numpy array to PGM file"""
    try:
        header = "P2\n# test\n" + header + "\n80\n"

        f = open(dest, "w")
        f.write(header)
        f.close()
        with open(dest, "a") as f:
            for x in range(img.shape[0]):
                for y in range(img.shape[1]):
                    f.write(str(img[x][y]) + "\n")
    except OSError:
        print("Writing exception occurred")


def dilation(img):

    rows, cols = img.shape
    dilated_img = np.zeros((rows, cols), dtype=np.int32)

    kernel = np.ones((2, 2))
    rows2, cols2 = kernel.shape

    for x in range(rows):
        for y in range(cols):
            """Search the object within the image"""
            if img[x][y] == 1:
                # Convolve with kernel
                for i in range(rows2):
                    for j in range(cols2):
                        if kernel[i][j] == 1:
                            # Object Enlargement
                            c = x + i
                            d = y + j
                            if c < rows and d < cols:
                                dilated_img[c][d] = 1

    for x in range(rows):
        for y in range(cols):
            """Give the object brightest colour for debugging purpose"""
            if dilated_img[x][y] == 1:
                dilated_img[x][y] = 80

    return dilated_img


if __name__ == '__main__':
    a = pgm_read("Axial_68.pgm")
    a = dilation(a)
    target = "Axial_68_1.pgm"
    header = "265 490"
    pgm_write(a, target, header)

Axial_68.pgm

I Я уверен, что мои функции чтения и записи файлов работают должным образом, так как я могу использовать их для правильного чтения и записи других исходных файлов pgm.

И одна вещь, которую я обнаружил, очень странное, - я могу напечатать половину файла pgm, как этот.

Half Horizontal

с использованием кода

    for x in range(rows // 2):
        for y in range(columns):
            arr[x][y] = 80

Но когда я использую этот код и ожидаю половину вертикали с помощью кода:

    for x in range(rows):
        for y in range(columns // 2):
            arr[x][y] = 80

Я получил это:

Half vertical

Я пробовал это с несколькими другими сгенерированными файлами pgm, и все они имеют одинаковый результат. Интересно, мой код расширения связан с этим странным поведением.

1 Ответ

2 голосов
/ 10 февраля 2020

Это всегда помогает отображать матрицу напрямую, а не полагаться на подпрограммы, которые вы написали сами, чтобы записать ее в файл для проверки. Например, добавление

import matplotlib.pyplot as pp
#...
    a = pgm_read("Axial_68.pgm")
    pp.imshow(a)
    pp.show()

к вашему коду немедленно показывает, что входное изображение не читается правильно. Поменялись местами два измерения в вызове функции reshape:

return np.array([line.strip('\n') for line in lines[4:]], dtype=np.int32).reshape(int(header_info[1]),
                                                                                  int(header_info[0]))

Я настоятельно рекомендую использовать библиотеку для чтения и записи файлов изображений. Например, imageio - хороший вариант. Сам Matplotlib также читает и записывает различные форматы файлов изображений. Если вы хотите заняться обработкой изображений, тоже получите для этого библиотеку. Например, Подушка , OpenCV или DIPlib . Все это также включает в себя функции чтения и записи файлов изображений.

...