图像处理R包magick学习笔记

Original tyan 生信宝典 2022-03-28

作者：严涛浙江大学作物遗传育种在读研究生（生物信息学方向）伪码农，R语言爱好者，爱开源

简介

本文主要简单介绍一下magick包，主要用于图像处理

#安装的话就直接从CRAN安装进行
install.packages("magick")

#Load the package
library(magick)
#查看支持哪些格式
str(magick_config())

## List of 21
##  $ version           :Class 'numeric_version'  hidden list of 1
##   ..$ : int [1:4] 6 9 9 9
##  $ modules           : logi FALSE
##  $ cairo             : logi TRUE
##  $ fontconfig        : logi FALSE
##  $ freetype          : logi TRUE
##  $ fftw              : logi TRUE
##  $ ghostscript       : logi TRUE
##  $ jpeg              : logi TRUE
##  $ lcms              : logi TRUE
##  $ libopenjp2        : logi FALSE
##  $ lzma              : logi TRUE
##  $ pangocairo        : logi TRUE
##  $ pango             : logi TRUE
##  $ png               : logi TRUE
##  $ rsvg              : logi TRUE
##  $ tiff              : logi TRUE
##  $ webp              : logi TRUE
##  $ wmf               : logi FALSE
##  $ x11               : logi FALSE
##  $ xml               : logi TRUE
##  $ zero-configuration: logi FALSE

可以看出大部分格式都是支持的

读取图像

读取的话可以直接从本地读取，也可以读取URL格式的图片，主要通过image_read()来读取，image_info()则可以显示图像的一些属性数据。

#读取网上随便选的图片
night_king <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/ha6Cchfk38.jpg?imageslim")
image_info(night_king)

##   format width height colorspace filesize
## 1   JPEG   189    267       sRGB     6449

#通过image_write()可以讲图片以任何格式输出，比如将刚读取的图片以png格式输出。
image_write(night_king, path = "night_king.png", format = "png")

转换格式

通过image_convert()可以将图片转换为我们需要的格式，比如这里我们可以将night_king的格式转换为png格式

night_king.png <- image_convert(night_king, "png")
image_info(night_king.png)

##   format width height colorspace filesize
## 1    PNG   189    267       sRGB        0

可以看到这里的filesize为0，直到被渲染（这里涉及到ImageMagick方面，我不是很懂）。

预览

在RStudio中可以查看我们读取的图片

转换(transformations)

magick提供一系列函数对图片进行裁剪以及编辑，主要有以下函数：

image_crop(image, “100x150+50”):裁剪
image_scale(image, “200”):按宽比例进行放大缩小
image_scale(image, “x200”):按高比例进行放大缩小
image_fill(image, “blue”, “+100+200”):对特定部位着色
image_border(image, “red”, “20x10”):添加边框

下面我们来试试这些函数

#Example image
wolf <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/4h96Df21AI.png?imageslim")
print(wolf)

#Add 20px left/right and 10px top/bottom
image_border(image_background(wolf, "hotpink"), "#000080", "20x10")

#trim margins
image_trim(wolf)

#裁剪
image_crop(wolf, "500x300+50")

#Resize
image_scale(wolf, "300")#width:300px

#Resize
image_scale(wolf, "x300")#heigth:300px

#Rotate or mirror
image_rotate(wolf, 45)

#Flip
image_flip(wolf)

#Flop
image_flop(wolf)

#Paint 
image_fill(wolf, "red", point = "+190+100", fuzz = 4000)

这个函数最难掌握，我本来是想将wolf的眼睛渲染成红色，但是不断调整point以及fuzz都没弄成，感兴趣的可以自己捣鼓捣鼓。

#Add randomness
image_blur(wolf, 10, 5)

可以通过调整参数来设置模糊度

image_noise(wolf)

#Silly filters
image_charcoal(wolf)

image_oilpaint(wolf)

image_negate(wolf)

文字注释

#Add some text on the image
image_annotate(wolf, "I am the King of wolf", size=25, gravity = "southeast", color="gold")

自定义text

#customize the text
image_annotate(wolf, "I am the King", size=30, color="red", boxcolor = "pink", degrees = 45, location = "+30+30")

设置字体

#Set the font times-new-roman
image_annotate(wolf, "I am the King", size=30, color="red", boxcolor = "pink", degrees = 45, location = "+30+30", font = 'times-new-roman')

管道操作

你没看错，magick支持管道操作，下面试试

library(magrittr)
wolf%>%
  image_rotate(270)%>%
  image_background("white", flatten = TRUE)%>%
  image_border("red", "10x10")%>%
  image_annotate("I am the King", color='red', size = 25, location = "+100+300")

图片向量

magick除了支持管道操作外，还支持图层叠加、拼图以及动图处理，来个经典的动态地球

earth <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/a9CjAEGiC5.gif")
 length(earth)
 print(earth)

rev(earth) %>% 
  image_flip() %>% 
  image_annotate("This is the Earth", size = 20, color = "white")

不知什么鬼，图片竟然显示出来乱的，电脑渣的话还是别搞动画

图层

bigdata <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/JclK3efbB3.jpg?imageslim")
logo <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/JdjdB88CLm.png?imageslim")
frink <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/E5fbmb1FIb.png?imageslim")
img <- c(bigdata, logo, frink)
img <- image_scale(img, "300x300")
image_mosaic(img)

动画

image_animate(image_scale(img, "200x200"), fps = 1, dispose = "previous")#fps控制放映速度

静图+动图

静图就用我以前绘制过的，具体可看博客

image1 <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/kLeL888DbI.png?imageslim")
dance_man <- image_read("http://ov520p4qw.bkt.clouddn.com/ytlogos/170903/86iEDe36lf.gif")
dance_man <- image_scale(dance_man, "200")
#Background image
background <- image_background(image_scale(image1, "800"), "white", flatten = TRUE)
#Combine and flatten frames
frames <- image_apply(dance_man, function(frame){
  image_composite(background, frame, offset = "+500+270")
})
#Turn frames into animation
animation <- image_animate(frames, fps = 10)
print(animation)

还有一些有趣的功能这里我就不讲了，有兴趣的可以试试，还是很好玩的。

点击阅读原文，跳转作者博客。