PIL
库python imaging library
是Python平台的图像处理标准库,我们在图像处理时不仅可以使用opencv
,PIL
也是可以的。
from PIL import Image
# 打开图片
img = Image.open("123.jpg")
# 获取宽、高
width, height = img.size()
# 获取像素值
r, g, b = img.getpixel((15, 9))
# 保存图片
img.save('456.png')
PIL
还可以做图片剪裁,模糊等其他操作,并且PIL
还可以打开opencv
打不开的图片;
我曾遇到过使用opencv
打开为None,而使用PIL
可以打开的图片,但是使用PIL
保存会提示:cannot write mode P as JPEG
。
后查资料发现,PIL
模块打开图片分为以下模式:
1 1位像素,黑和白,存成8位的像素
L 8位像素,黑白
P 8位像素,使用调色板映射到任何其他模式
RGB 3×8位像素,真彩
RGBA 4×8位像素,真彩+透明通道
CMYK 4×8位像素,颜色隔离
YCbCr 3×8位像素,彩色视频格式
I 32位整型像素
F 32位浮点型像素
可以先将模式为P
的图片先转化为RGB
模式再保存。
# 查看模式
print(img.mode)
# 转换模式
img = img.convert("RGB")
img.save("456.png")
因为PIL
在处理像素方面比较方便,而opencv
在模糊处理等方面更为便捷,所以经常可能需要两者联合使用,这里记录一种两种对象互相转换的方式(不用保存文件做中转)
PIL
Image直接读取二进制流
from PIL import Image
from io import BytesIO
# image_content是图片的二进制流
img = Image.open(BytesIO(image_content))
OpenCV cv2
直接读取二进制流
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imdecode(np.frombuffer(image_content, np.uint8), cv2.IMREAD_COLOR)
将Image对象转换为二进制流
from PIL import Image
from io import BytesIO
out = BytesIO()
# img是Image对象
img.save(out, format="JPEG")
image_content = out.getvalue()
将cv2
对象转换为二进制流
import cv2
res, out = cv2.imencode('.jpg', img)
image_content = out.tobytes()
掌握了上面四种技巧,就可以直接将任一种对象转换为二进制流,再以二进制流的形式读取即可。
通常在使用神经网络识别图像时,可以对图片进行翻转、平移、缩放、旋转等一系列操作以达到扩充数据集的目的,虽然对于验证码也可以使用类似的方式来扩充数据集,但是具体操作方式与普通图像有一定的区别,一般图像可能是识别一整个物体之类的,而验证码需要识别其中的数个字符(一般为4~6个),首先翻转平移之类的操作就不适合验证码,例如6翻转变成了9,这将会对模型训练起到反作用,平移也可能导致丢失字符;缩放和旋转是可以对验证码进行的操作,但是幅度不宜过大,不同的验证码图片即便字符大小有区别,应该也是很微小的,并且验证码字符常常有倾斜的可能,但是我们也不宜将其倾斜幅度过大,否则也有可能将一个倾斜的6变成一个倾斜的9。
数据增强一般用于训练数据不足的情况,当训练数据比较充足时,使用数据增强提升可能很小。
from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator
# 旋转10度,缩放0.05
train_datagen = ImageDataGenerator(rotation_range=10, zoom_range=0.05)
像上面这种形式的验证码,有比较明显的干扰线,并且大部分的干扰线有个明显的特征,颜色比验证码字符的颜色更鲜艳一些,所以可以考虑根据像素值分布来去除绝大部分的干扰线,windows自带的画图软件有个很好用的功能叫“颜色选取器”,使用方式如下:
点击箭头指向的选项:
然后将鼠标放到你选取的图片的某个区域处,再点击颜色编辑,就可以看到这个颜色的RGB
值
以下是我简单看了一些颜色的RGB
值:
# 干扰线的颜色
# 绿色 [51, 255, 51]
# 嫩绿色 [153, 213, 51]
# 深绿色 [51, 85, 51]
# 黄色 [255, 255, 102]
# 棕色 [102, 43, 51]
# 粉红色(较亮) [255, 0, 153]
# 粉红色(较暗) [204, 85, 102]
# 橙色 [204, 85, 0]
# [51, 85, 204]
# 验证码的颜色
# 深蓝色 [0, 0, 255]
# [51, 0, 204]
# [102, 43, 102]
# [102, 0, 102]
# [102, 0, 51]
经过观察,很容易发现大多数情况下,干扰线的颜色R
和G
的值比较大,而验证码字符的颜色B
的值较大(或者至少可以说验证码字符的R
和G
的值比较小),那只要找到这样一个分界值,就可以把干扰线去掉了。我这里找个一个粗略的边界值,展示一下代码实现方式:
def process_img(img_list: list, img_path: str):
for img in img_list:
path = f'{img_path}{img}'
image = Image.open(path)
for i in range(image.size[0]):
for j in range(image.size[1]):
r, g, b = image.getpixel((i, j))
# 将部分像素值变为纯白色
if r > 110 or g > 100:
image.putpixel((i, j), (255, 255, 255))
image.save(f'img_new/{img}')
最近开源了一个白嫖的OCR
库,可以用来识别单行的印刷体文字或者验证码字符,具体查看官方文档,我有使用它测试上面那种验证码字符的识别准确率,简单写下过程:
安装:pip install muggle-ocr
使用:
import muggle_ocr
# model_type 可选: [ModelType.OCR, ModelType.Captcha]
sdk = muggle_ocr.SDK(model_type=muggle_ocr.ModelType.Captcha)
# 预测
text = sdk.predict(image_bytes=captcha_bytes)
print(text)
直接使用这个麻瓜库的识别准确率在0.64左右,但是经过我上面的干扰线处理,准确率可以提升至0.85
左右。
这篇文章写的比较早了,后来又出现了一个库ddddocr,可以支持字符验证码、滑动验证码甚至一些点选验证码的识别,感兴趣的同学可以自行尝试。
我的gtihub博客地址:https://forchenxi.github.io/
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