python数字图像处理（1）：环境安装与配置

一提到数字图像处理编程，可能大多数人就会想到matlab，但matlab也有自身的缺点：

一、不开源，价格贵

二、软件容量大。通常3G以上，高版本甚至达5G以上。

三、只能作研究，不易转化成软件。

所以，咱们这里使用python这个脚本语言来进行数字图像处理。

要使用python，必须先安装python，通常是2.7版本以上，不论是在windows系统，仍是linux系统，安装都是很是简单的。

要使用python进行各类开发和科学计算，还须要安装对应的包。这和matlab很是类似，只是matlab里面叫工具箱（toolbox)，而python里面叫库或包。基于python脚本语言开发的数字图片处理包，其实不少，好比PIL,Pillow, opencv, scikit-image等。

对比这些包，PIL和Pillow只提供最基础的数字图像处理，功能有限；opencv其实是一个c++库，只是提供了python接口，更新速度很是慢。到如今python都发展到了3.5版本，而opencv只支持到python 2.7版本；scikit-image是基于scipy的一款图像处理包，它将图片做为numpy数组进行处理，正好与matlab同样，所以，咱们最终选择scikit-image进行数字图像处理。

1、须要的安装包

由于scikit-image是基于scipy进行运算的，所以安装numpy和scipy是确定的。要进行图片的显示，还须要安装matplotlib包，综合起来，须要的包有：

 

Python >= 2.6

Numpy >= 1.6.1

Cython >= 0.21

Six >=1.4

SciPy >=0.9

Matplotlib >= 1.1.0

NetworkX >= 1.8

Pillow >= 1.7.8

dask[array] >= 0.5.0

 

比较，安装起来很是费事，尤为是scipy，在windows上基本安装不上。

 

可是不用怕，咱们选择一款集成安装环境就好了，在此推荐Anaconda, 它把以上须要的包都集成在了一块儿，所以咱们实际上从头至尾只须要安装Anaconda软件就好了，其它什么都不用装。

2、下载并安装 anaconda

先到https://www.continuum.io/downloads 下载anaconda, 如今的版本有python2.7版本和python3.5版本，下载好对应版本、对应系统的anaconda，它其实是一个sh脚本文件，大约280M左右。

本系列以windows7+python3.5为例，所以咱们下载以下图红框里的版本：

名称为： Anaconda3-2.4.1-Windows-x86_64.exe

是一个可执行的exe文件，下载完成好，直接双击就能够安装了。

在安装的时候，假设咱们安装在D盘根目录，如：

而且将两个选项都选上，将安装路径写入环境变量。

而后等待安装完成就能够了。

安装完成后，打开windows的命令提示符： 

输入conda list 就能够查询如今安装了哪些库，经常使用的numpy, scipy名列其中。若是你还有什么包没有安装上，能够运行

conda install ***  来进行安装。（***为须要的包的名称）

若是某个包版本不是最新的，运行 conda update *** 就能够更新了。

3、简单测试

anaconda自带了一款编辑器spyder，咱们之后就能够用这款编辑器来编写代码。

spyder.exe放在安装目录下的Scripts里面，如个人是 D:/Anaconda3/Scripts/spyder.exe, 直接双击就能运行。咱们能够右键发送到桌面快捷方式，之后运行就比较方便了。

咱们简单编写一个程序来测试一下安装是否成功，该程序用来打开一张图片并显示。首先准备一张图片，而后打开spyder，编写以下代码： 

from skimage import io
img=io.imread('d:/dog.jpg')
io.imshow(img)

将其中的d:/dog.jpg 改为你的图片位置

而后点击上面工具栏里的绿色三角进行运行，最终显示

若是右下角“ Ipython console" 能显示出图片，说明咱们的运行环境安装成功。

咱们能够选择右上角的 ” variable explorer" 来查看图片信息，如

咱们能够把这个程序保存起来，注意python脚本文件的后缀名为py.

4、skimage包的子模块

skimage包的全称是scikit-image SciKit (toolkit for SciPy) ，它对scipy.ndimage进行了扩展，提供了更多的图片处理功能。它是由python语言编写的，由scipy 社区开发和维护。skimage包由许多的子模块组成，各个子模块提供不一样的功能。主要子模块列表以下：

子模块名称	主要实现功能
io	读取、保存和显示图片或视频
data	提供一些测试图片和样本数据
color	颜色空间变换
filters	图像加强、边缘检测、排序滤波器、自动阈值等
draw	操做于numpy数组上的基本图形绘制，包括线条、矩形、圆和文本等
transform	几何变换或其它变换，如旋转、拉伸和拉东变换等
morphology	形态学操做，如开闭运算、骨架提取等
exposure	图片强度调整，如亮度调整、直方图均衡等
feature	特征检测与提取等
measure	图像属性的测量，如类似性或等高线等
segmentation	图像分割
restoration	图像恢复
util	通用函数

用到一些图片处理的操做函数时，须要导入对应的子模块，若是须要导入多个子模块，则用逗号隔开，如：

from skimage import io,data,color