Python дээр зураг боловсруулах шилдэг 10 номын сан

Өгөгдөл бол өнөөгийн дижитал эрин үед бизнесүүдийн хамгийн үнэ цэнэтэй нөөц бөгөөд энэ мэдээллийн дийлэнх хэсгийг зураг бүрдүүлдэг. Мэдээллийн эрдэмтэд эдгээр зургийг боловсруулж, бизнесийн талаар гүнзгий ойлголттой болохын тулд машин сургалтын (ML) загварт оруулах боломжтой. 

Зураг боловсруулах гэдэг нь тусгай үйлдэл хийхээс өмнө дүрсийг дижитал хэлбэрт шилжүүлэх үйл явц бөгөөд үнэ цэнэтэй мэдээллийг өгдөг. 

Зураг боловсруулах хэд хэдэн үндсэн төрлүүд байдаг: 

• Дүрслэл: Зураг дээр харагдахгүй объектууд илэрсэн
• Хүлээн зөвшөөрөх: Зураг дээр байгаа объектуудыг илрүүлэх
  
• Хурцлах, сэргээх: Жинхэнэ зургуудыг сайжруулсан
• Загвар таних: Зурган дээрх хэв маягийг хэмждэг
• Татаж авах: Том өгөгдлийн сангаас хайж эхтэй төстэй зургуудыг олоорой

Бизнес зураг боловсруулах аргыг ашиглахаар шийдсэн бол олон боломжит програмууд байдаг. Жишээлбэл, зураг боловсруулах нь ихэвчлэн эмнэлгийн судалгаанд, эмчилгээний үнэн зөв төлөвлөгөө боловсруулахад ашиглагддаг. Үүнийг мөн зургийн эвдэрсэн хэсгүүдийг сэргээх, сэргээх, нүүр царай илрүүлэхэд ашиглаж болно. 

Энэ их хэмжээний өгөгдлийг хурдан бөгөөд үр дүнтэй боловсруулахын тулд өгөгдөл судлаачид машин суралцах болон гүнзгий суралцах даалгаварт зураг боловсруулах хэрэгсэлд найдах ёстой. Зураг боловсруулах шилдэг сангуудын ихэнхийг Python-д ашигладаг. 

Python дээрх хамгийн шилдэг 10 зураг боловсруулах сангуудыг харцгаая. 

1. OpenCV програм

Бидний жагсаалтыг тэргүүлж буй OpenCV нь 2000 онд Intel-ийн хөгжүүлж гаргасан нээлттэй эхийн номын сан юм. OpenCV нь нүүр таних, объект илрүүлэх, царай таних, дүрсийг сегментлэх гэх мэт компьютерийн харааны ажилд ихэвчлэн ашиглагддаг. 

C++ хэл дээр бичигдсэн OpenCV нь мөн Python боодолтой ирдэг бөгөөд NumPy, SciPy, Matplotlib-тэй зэрэгцүүлэн ашиглах боломжтой. OpenCV-ийн хамгийн сайн талуудын нэг нь Github дээр олон хувь нэмэр оруулагчдынхаа ачаар компьютерийн харааны номын сан байнга хөгжиж байдаг явдал юм. 

Зураг боловсруулах номын сан нь 2,500 гаруй орчин үеийн болон сонгодог алгоритмуудыг ашиглах боломжийг олгодог. Хэрэглэгчид OpenCV-г ашиглан улаан нүдийг арилгах, нүдний хөдөлгөөнийг дагах зэрэг хэд хэдэн тодорхой ажлыг гүйцэтгэх боломжтой. 

OpenCV-ийн гол онцлох үйл явдлуудын заримыг энд оруулав. 

• IBM, Google, Toyota зэрэг томоохон компаниуд ашигладаг
• Алгоритмын үр ашиг
• Алгоритмуудад өргөн нэвтрэх
• Олон интерфейс

2. Scikit-Зураг

Зах зээл дээрх зураг боловсруулах өөр нэг шилдэг номын сан бол Scikit-Image бөгөөд үүнийг компьютерийн харааны бүх ажилд ашигладаг. Scikit-Image нь хэсэгчлэн Cython хэл дээр бичигдсэн байдаг бөгөөд энэ нь Python хэлний дээд багц болох програмчлалын хэл юм. Энэхүү өвөрмөц бүтэц нь сайн гүйцэтгэлд хүрэхэд тусалдаг. 

NumPy массивыг зургийн объект болгон ашигладаг Scikit-Image нь сегментчилэл, өнгөний орон зайг өөрчлөх, геометрийн хувиргалт, дүн шинжилгээ, морфологи, шинж чанарыг илрүүлэх болон бусад олон янзын алгоритмуудыг санал болгодог.

Scikit-Image-ийн гол онцлох үйл явдлуудыг энд оруулав. 

• Нээлттэй эх сурвалж, хэрэглэхэд хялбар 
• Хууль эрх зүйн болон лицензийн хамгийн бага хязгаарлалттай үнэ төлбөргүй
• олон үйлдэлт 
• Хэрэглэгчийн зан төлөвийг урьдчилан таамаглах гэх мэт бодит ертөнцийн програмууд

3. SciPy

Математик болон шинжлэх ухааны тооцоололд зориулж анх бүтээгдсэн SciPy нь scipy.ndimage дэд модулийг импортлох замаар олон хэмжээст дүрс боловсруулалт хийх шилдэг номын сан юм. SciPy нь n хэмжээст Numpy массив дээр ажиллах функцээр хангадаг. 

Хэрэв та зургийн сегментчилэл, хувиргалт, зураг унших, царай илрүүлэх, онцлог задлах гэх мэт өргөн хүрээний програмуудыг хайж байгаа бол энэ зураг боловсруулах номын сан нь бас нэг гайхалтай сонголт юм. 

Scipy-ийн гол онцлох үйл явдлуудыг энд оруулав. 

• Өгөгдлийг дүрслэн харуулах, удирдах дээд түвшний тушаалууд болон ангиуд
• Нээлттэй эх
• Python-той интерактив сессүүд
• Зэрэгцээ програмчлалд зориулсан ангиуд, вэб ба мэдээллийн сангийн горим

4. Махотас

Python-д зураг боловсруулах өөр нэг шилдэг номын сан бол био дүрс мэдээлэл зүйд зориулагдсан Махотас юм. Махотас нь хөгжүүлэгчдэд орон нутгийн хоёртын загвар, харалик гэх мэт дэвшилтэт функцуудыг ашиглах боломжийг олгодог. Энэ нь mahotas.features.haralick модулиар дамжуулан 2D болон 3D дүрсийг тооцоолох боломжтой бөгөөд зурагнаас мэдээлэл гаргаж, дүрс боловсруулалтыг сайжруулдаг. 

Махотас нь усны хагалбар, гүдгэр цэгийн тооцоо, морфологийн боловсруулалт, загвар тааруулах зэрэг олон алдартай функцуудтай. Компьютерийн харааны чадварт зориулсан 100 гаруй функц байдаг. 

Махотасын гол онцлох үйл явдлуудын зарим нь энд байна: 

• Компьютерийн хараанд зориулсан 100 гаруй функц
• Нарийвчилсан шинж чанарууд
• 2D болон 3D дүрсийг тооцоолно
• Шинэ функцуудыг байнга нэмж байдаг 

5. Дэр/PIL

Зураг боловсруулахад зориулагдсан өөр нэг нээлттэй эхийн номын сан болох Pillow нь PIL (Python Imaging Library) программын дэвшилтэт хувилбар юм. Pillow-ийн тусламжтайгаар та цэгийн үйлдлүүд, шүүх, удирдах гэх мэт зураг боловсруулах олон процессыг гүйцэтгэх боломжтой. 

Pillow нь олон төрлийн зургийн форматыг дэмждэг тул зурагтай ажиллах шилдэг номын сангийн нэг юм. Зураг боловсруулах номын сан нь ашиглахад хялбар тул зурагтай ажилладаг өгөгдөл судлаачдын хамгийн түгээмэл хэрэглүүрүүдийн нэг юм. 

Pillow-ийн гол онцлох зүйлсийн заримыг энд оруулав. 

• JPEG, PNG гэх мэт янз бүрийн зургийн форматыг дэмждэг
• ашиглахад хялбар
• Зураг боловсруулах янз бүрийн аргууд
• Компьютерийн харааны асуудалд зориулсан сургалтын өгөгдлийг нэмэгдүүлэхэд хэрэгтэй

6. ЭнгийнITK

SimpleITK нь энэ жагсаалтад байгаа бусад зураг боловсруулах сангуудаас арай өөрөөр ажилладаг. SimpleITK нь зургийг массив гэж үзэхийн оронд тэдгээрийг сансар огторгуйн физик муж дээрх цэгүүдийн багц гэж үздэг. Өөрөөр хэлбэл, зургийн эзэлдэг мужийг гарал үүсэл, хэмжээ, зай, чиглэлийн косинусын матриц гэж тодорхойлдог. Энэ нь SimpleITK-д зургийг үр дүнтэй боловсруулж, 2D, 3D, 4D хэмжээстүүдийг дэмжих боломжийг олгодог. 

SimpleITK нь ихэвчлэн хоёр ба түүнээс дээш зургийг давхарлах үйл явц болох дүрсийг сегментчилэх, дүрс бүртгэх ажилд ашиглагддаг. 

SimpleITK-ийн гол онцлох үйл явдлуудыг энд оруулав. 

• 2D болон 3D дүрсийг дэмжих
• Гүйцэтгэл, уян хатан байдал, үр ашгийг өгдөг дэвшилтэт програмчлалын онцлогууд
• Зургийн сегментчилэл, зургийн бүртгэл
• Зургийг сансар огторгуйн физик бүс дэх цэгүүдийн багц гэж үздэг

7. Матплотлиб

Matplotlib бол зураг боловсруулах номын сангийн өөр нэг гайхалтай сонголт юм. Энэ нь Python дээр зурагтай ажиллахад зориулсан зургийн модулийн хувьд онцгой ач холбогдолтой бөгөөд зураг унших, харуулах хоёр тусгай аргыг агуулдаг. Matplotlib нь Numpy массив дээрх олон платформ мэдээллийн дүрслэлийн номын сан болох массивуудын 2D графикаар мэргэшсэн. 

Зураг боловсруулах номын сан нь ихэвчлэн тархсан график, гистограмм, зураасан график гэх мэт 2 хэмжээст дүрслэлд ашиглагддаг боловч зурагнаас мэдээллийг үр дүнтэй гаргаж авах замаар дүрс боловсруулахад тустай болох нь батлагдсан. Matplotlib нь бүх файлын форматыг дэмждэггүй гэдгийг анхаарах нь чухал юм. 

Matplotlib-ийн гол онцлох үйл явдлуудыг энд оруулав. 

• Энгийн бөгөөд ашиглахад хялбар
• Төрөл бүрийн форматтай өндөр чанартай зураг, хуйвалдааныг өгдөг
• Нээлттэй эх
• Өндөр тохируулах боломжтой

8. Тоон

NumPy нь тоон шинжилгээнд ашигладаг нээлттэй эхийн Python номын сан боловч үүнийг дүрс тайрах, пикселийг удирдах, пикселийн утгыг далдлах гэх мэт зураг боловсруулах ажилд ашиглаж болно. NumPy нь матриц болон олон хэмжээст массивуудыг өгөгдлийн бүтэц болгон агуулдаг. 

NumPy-г мөн өнгийг багасгах, хоёртын хэлбэрт оруулах, зүсмэлээр буулгах, эерэг эсвэл сөрөг урвуу оруулах болон бусад олон функцуудад туслахад ашиглаж болно. Зургийг массиваас бүрдсэн гэж үзэж болох бөгөөд энэ нь NumPy-д зураг боловсруулах янз бүрийн ажлыг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. 

NumPy-ийн гол онцлох үйл явдлуудын зарим нь энд байна: 

• Компакт өгөгдөл хадгалах
• Массивын өндөр хурдны боловсруулалт
• Олон функцийг гүйцэтгэхэд тусалдаг
• Бусад номын сантай өгөгдлийн нийцтэй байдал

9. Pgmagick

Бидний жагсаалтын төгсгөлд Pgmagick байгаа бөгөөд энэ нь GraphicMagick номын санд зориулсан зураг боловсруулахад зориулагдсан өөр нэг шилдэг Python номын сан юм. Зураг боловсруулах хэрэгсэл нь зураг засварлах, зураг боловсруулахад туслах хэрэгсэл, сангуудын гайхалтай цуглуулгатай. 

Pgmagick-ийн гол онцлох үйл явдлуудын зарим нь энд байна:

• Багаж хэрэгсэл, номын сангийн том цуглуулга
• Зураг засварлах, зураг засах
• Олон зургийн форматыг дэмждэг
• Нээлттэй эх

10. ЭнгийнCV

Манай жагсаалтад багтсан Python-ийн хамгийн сүүлийн зураг боловсруулах номын сан бол SimpleCV бөгөөд энэ нь дүрс боловсруулалттай компьютерийн харааны программ үүсгэхэд зориулагдсан түгээмэл нээлттэй эхийн хүрээ юм. SimpleCV нь камер, формат хөрвүүлэх, дүрсийг өөрчлөх, функцийг задлах гэх мэт унших боломжтой интерфэйстэй. 

Зураг боловсруулах номын сан нь компьютерийн харааны даалгавруудыг хялбархан бүтээх хүсэлтэй хүмүүсийн дунд түгээмэл байдаг. Энэ нь хэрэглэгчдэд файлын формат, битийн гүн, өнгөний орон зай, буферийн удирдлага болон бусад зүйлсийн талаар мэдэх шаардлагагүйгээр OpenCV зэрэг өндөр хүчин чадалтай компьютерийн харааны сангуудад хандах боломжийг олгодог. 

SimpleCV-ийн гол онцлох үйл явдлуудын заримыг энд оруулав. 

• Нээлттэй эх
• Унших боломжтой интерфейс
• Компьютерийн харааны даалгавруудыг хялбархан үүсгэх
• Өндөр хүчин чадалтай компьютерийн харааны сангуудад нэвтрэх