数字图像处理与深度学习技术应用教材配套课件 第1章 图像处理编程基础

1.1Python开发基础1.2数字图像处理与深度学习技术简介1.3系统界面开发基础1.4图像显示第1章图像处理编程基础1.1Python开发基础Python的安装（1）进入Python的官方下载页面，/downloads/，单击downloads（2）选择需要的Python版本。（3）找到要下载的Python版本，单击安装。（4）测试Python是否安装成功。（5）添加环境变量。PyCharm的安装．PyCharm的安装PyCharm是一种十分简易且有效的Python编辑器。从官网上下载PyCharm的安装包，使用的是PyCharmCommunity版本。找到下载完成的.exe文件，依次单击【Next】按钮、【Install】按钮、【Finish】按钮即可完成安装。PyCharm的初始化2．PyCharm的初始化完成上面的PyCharm软件安装后，需要对PyCharm进行一些初始化配置。在PyCharm中安装常用库方法1．在PyCharm中安装常用库在完成PyCharm的初始化配置后，接下来配置OpenCV及一些常用库。单击左上角的【File】菜单，之后单击【Settings】，打开【Project:pythonProject】栏目，单击【ProjectInterpreter】，双击【pip】，出现OpenCV库函数配置界面。选择【opencv-python】后，单击左下角的【InstallPackage】按钮，在PyCharm中安装常用库方法2．在命令提示符中安装常用库打开命令提示符后，输入“piplist”即可查看Python中安装的常用库。输入“pipinstall下载的模块名”然后单击回车键即可安装。本仿真系统所用模块对应的安装命令为：在PyCharm中安装常用库pipinstalltkinterpipinstallpillowpipinstallopencv-pythonpipinstallnumpypipinstallmatplotlibpipinstallscipypipinstalleasyguipipinstallpywin32pipinstallscikit-image1.2数字图像处理与深度学习技术简介图像处理仿真系统图像处理仿真系统图像处理仿真系统，该仿真系统集成九大模块：图像色彩处理、图像合成、几何变换、灰度变化、平滑处理、边缘锐化处理、形态学处理、分割及测量和变换域处理等内容，包含了各类图像处理算法，涵盖了数字图像处理大部分的基础知识。仿真系统界面含有Windows窗口、提示语、运行按钮、以章命名的菜单项、各章对应算法的子菜单项、子菜单项消息映射响应函数、处理前及处理后的图像显示等要素。数字图像处理系统数字图像处理系统一般数字图像处理系统含有图像处理、图像分析以及图像识别理解三个层次。3．深度学习的基础深度学习引入了端到端学习的概念，即从输入图像到识别类别的三个层次在一个模型框架内完成。1.3系统界面开发基础常用设计图形界面的模块常用设计图形界面的模块Python有多种用于设计用户界面的模块，常用的模块：

Tkinter：使用Tk平台，Python系统自带的标准图形用户界面库；使用Tkinter库创建窗口界面使用Tkinter库创建窗口界面（1）导入Tkinter模块；importtkinter或fromtkinterimport*（2）创建一个顶层容器对象；root=tkinter.Tk()#创建一个窗体对象root.title(‘数字图像处理——python’)#设置窗口标题root.geometry(‘750x490+110+50’)#设置窗口大小（3）在顶层容器对象中，添加其他组件；（4）采取调用pack()方法进行容器的组件布局；（5）进入主事件循环。root.mainloop()#显示窗口（消息循环）创建窗口界面fromtkinterimport*root=Tk()#顶层窗口对象root.title('数字图像处理——python')#设置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')root.mainloop()添加文字提示语fromtkinterimport*root=Tk()#顶层窗口对象root.title('数字图像处理——python')#设置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')Label(root,text='提示1：！！！谢谢！',font=('楷体',15),width=80,height=2).pack()Label(root,text='提示2：打开摄像头谢谢！',font=('楷体',15),width=80,height=2).pack()root.mainloop()图像在界面中自动显示img_1=Image.open('sucai.jpg')

加载一张图片到内存中photo_1=ImageTk.PhotoImage(img_1)

转换成可显示的图像对象img_label_1=Label(root,image=photo_1).pack(side='left')

借助tkinter中的Label组件将图像显示在界面上#界面右边显示图片img_2=Image.open('sucai.jpg')photo_2=ImageTk.PhotoImage(img_2)img_label_r=Label(root,image=photo_2).pack(side='right')界面自动显示图像fromtkinterimport*fromPILimportImageTkfromPILimportImage,ImageEnhanceroot=Tk()#顶层窗口对象root.title('数字图像处理——python')#设置窗口大小root.geometry('750x490+110+50')Label(root,text='谢谢！',font=('楷体',15),width=80,height=2).pack()Label(root,text='谢谢！',font=('楷体',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')#界面右边显示图片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()图像在界面中自动显示（1）需要导入模块fromtkinterimport*fromPILimportImageTkfromPILimportImage,ImageEnhance（2）使用Image.open()方法加载一张图片到内存中，并用ImageTk.PhotoImage()方法将其转换成可显示的图像对象。img=Image.open("'sucai.jpg")#加载图片photo=ImageTk.PhotoImage(img)#转换成可显示的图像对象```图像在界面中自动显示（3）借助tkinter中的Label组件将图像显示在界面上root=Tk() #创建窗口对象label=Label(root,image=photo) #创建标签对象label.pack() #将标签放置到窗口中root.mainloop() #运行窗口事件循环制作菜单menuBar=Menu(root)

创建菜单条root.configure(menu=menuBar)

把菜单条放置到窗体中fileMenu=Menu(menuBar)

在菜单条中创建菜单menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)

为菜单添加文字标签fileMenu.add_command(label="打开图像",command=open_image)

在菜单中添加菜单项fileMenu.add_command(label="打开摄像头",command=open_camera)菜单（1）创建菜单条对象：menubar=Menu(窗体容器)（2）把菜单条放置到窗体中：窗体容器.config(menu=menubar)（3）在菜单条中创建菜单：菜单名称=Menu(menubar,tearoff=0)（4）为菜单添加文字标签menubar.add_cascade(label="文字标签",menu=菜单名称)（5）在菜单中添加菜单项菜单名称.add_command(label="菜单项名称",command=功能函数名)fileMenu.add_command(label="打开摄像头",command=open_camera)#在菜单中添加菜单项打开图像文件菜单用户打开图像文件的显示首先通过建立文件菜单，在【打开图像】子菜单项指定消息响应函数open_image()menuBar=Menu(root)root.configure(menu=menuBar)fileMenu=Menu(menuBar)menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)fileMenu.add_command(label="打开图像",command=open_image)打开摄像头拍摄图像菜单摄像头拍摄图像的显示首先通过文件菜单，在【打开摄像头】子菜单项指定消息响应函数open_camera()menuBar=Menu(root)root.configure(menu=menuBar)fileMenu=Menu(menuBar)menuBar.add_cascade(label="文件",menu=fileMenu)fileMenu.add_command(label="打开摄像头",command=open_camera)选择文件--显示图像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函数在Python中，configure函数是一个通用的TkinterGUl方法，它允许您动态更改控件的选项和配置。img_1=Image.open('sucai.jpg')photo_1=ImageTk.PhotoImage(img_1)img_label_1=

Label(root,image=photo_1).pack(side='left')改为：img_label_1.configure(image=photo_3)defopen_camera():globalimg_label_1,photo_3,sFilePathcap=cv2.VideoCapture(0)#获取摄像头设备或打开摄像头ifcap.isOpened():#判断摄像头是否已经打开,若打开则进入循环whileTrue:#无无限循环ret,frame=cap.read()#frame获取视频的一帧

cv2.imshow('camera',frame)#显示一张张图片来实现的ifcv2.waitKey(1)&0xff==ord('q'):#如果在循环中按下键盘的q键cv2.imwrite('save.jpg',frame)#将最后一帧写入当前工程文件的目录下,名显示拍摄图像

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