R中图像的颜色提取,量化和分析

时间:2017-02-07 19:28:35

标签: r image colors analysis quantization

我想quantifying colors in an image。 我研究珍珠母(珍珠母)的彩虹色,我想在这个壳上量化三种颜色(红色,黄色和绿色)(例如在上面链接的右图上)。

Iridescence of nacre

所以,我测试了一些软件包(imagerImageMagickEBImage ...),但我找不到能帮到我的东西。

嗯,我想在R上用圆圈进行颜色量化。像素中的图元的区域可以表示为等效表面区域的圆的区域。基元是相似颜色的相邻像素的连续区域。圆的中心可以是锚像素。 所以,有一个等式,我认为可以这样做:

  

DeltaI =平方根[(Ranchor - Ri)² - (Ganchor - Gi)² - (Banchor -   毕)²]

其中R,G和B是像素的颜色分量,范围从0到255,锚是锚像素,i是锚像素周围的任何像素,它们是相同的等效颜色。

指向期望结果的图像链接(来自Alçiçek & Balaban 2012):

Shrimp resulting equivalent circles

所以有我的(可启动的)代码,但我真的不知道如何继续..可能会尝试创建一个包吗?

library(png)
nacre <-  readPNG("test.png")
nacre

dim(nacre)

# show the full RGB image
grid.raster(nacre)

# show the 3 channels in separate images
nacre.R = nacre
nacre.G = nacre
nacre.B = nacre

# zero out the non-contributing channels for each image copy
nacre.R[,,2:3] = 0
nacre.G[,,1]=0
nacre.G[,,3]=0
nacre.B[,,1:2]=0

# build the image grid
img1 = rasterGrob(nacre.R)
img2 = rasterGrob(nacre.G)
img3 = rasterGrob(nacre.B)
grid.arrange(img1, img2, img3, nrow=1)
# Now let’s segment this image. First, we need to reshape the array into a data frame with one row for each pixel and three columns for the RGB channels:


# reshape image into a data frame
df = data.frame(
red = matrix(nacre[,,1], ncol=1),
green = matrix(nacre[,,2], ncol=1),
blue = matrix(nacre[,,3], ncol=1)
  )


### compute the k-means clustering
K = kmeans(df,4)
df$label = K$cluster

### Replace the color of each pixel in the image with the mean 
### R,G, and B values of the cluster in which the pixel resides:

# get the coloring
colors = data.frame(
  label = 1:nrow(K$centers), 
  R = K$centers[,"red"],
  G = K$centers[,"green"],
  B = K$centers[,"blue"]
)

# merge color codes on to df
df$order = 1:nrow(df)
df = merge(df, colors)
df = df[order(df$order),]
df$order = NULL

# get mean color channel values for each row of the df.
R = matrix(df$R, nrow=dim(nacre)[1])
G = matrix(df$G, nrow=dim(nacre)[1])
B = matrix(df$B, nrow=dim(nacre)[1])

# reconstitute the segmented image in the same shape as the input image
nacre.segmented = array(dim=dim(nacre))
nacre.segmented[,,1] = R
nacre.segmented[,,2] = G
nacre.segmented[,,3] = B

# View the result
grid.raster(nacre.segmented)

有人有想法或任何想法吗? 谢谢你的帮助..

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我已找到另一种方式来回答我的问题:

  • 我使用load.image包中的imager上传了我的图片。
  • 我使用以下代码提取RGB通道:

    # Assign RGB channels to data frame
    nacreRGB <- data.frame(
    x = rep(1:nacreDm[2], each = nacreDm[1]),
    y = rep(nacreDm[1]:1, nacreDm[2]),
    R = as.vector(nacre[,,1]),
    G = as.vector(nacre[,,2]),
    B = as.vector(nacre[,,3])
    )
    # head(nacreRGB)
    
    # Assign RGB channels to data frame without pixel coordinates
    nacreRGB2 <- data.frame(
    R = as.vector(nacre[,,1]),
    G = as.vector(nacre[,,2]),
    B = as.vector(nacre[,,3])
    
  • 我将其转换为具有rgbSVG2rgbCSS功能的HEX代码。

  • 我把它放到一个矩阵中,我称之为RGB0来创建直方图,并用像素频率显示不同的颜色。
  • 执行PCA以显示这些颜色的分布后:

    require("ggplot2")
    RGB0 <- as.data.frame(RGB0)
    
    # perform PCA on the nacre data and add the uv coordinates to the 
    dataframe
    PCA = prcomp(RGB0[,c("R","G","B")], center=TRUE, scale=TRUE)
    RGB0$u = PCA$x[,1]
    RGB0$v = PCA$x[,2]
    
  • 我使用ggplot2显示此PCA。
  • 在此之后我将RGB代码翻译成HSV代码rgb2hsv,我可以得到色调的值,饱和度(色调为白色)和值(色调为暗色),这样我就可以获得质量和关于颜色的数量数据。

编辑:所有代码现在都在ImaginR包中发布到CRAN: https://cran.r-project.org/web/packages/ImaginR/ImaginR.pdf

或者在GitHub上: https://github.com/PLStenger/ImaginR

这个版本并没有真正量化颜色,但很快就会出现在下一个版本中。