Golang實作圖片的分割和內容辨識的方法

Golang實現圖片的分割和內容識別的方法

隨著人工智慧和電腦視覺技術的進步，圖片的分割和內容識別在各個領域中扮演著越來越重要的角色。本文將介紹如何使用Golang實現圖片的分割和內容識別的方法，並附帶程式碼範例。

在開始之前，我們需要先安裝幾個必要的Go套件。首先，我們需要安裝"github.com/otiai10/gosseract/v2"，它是用於文字辨識的Golang函式庫。其次，我們還需要安裝"gonum.org/v1/gonum/mat"，它是一個用於矩陣運算的Golang函式庫。可以使用以下命令進行安裝：

go get github.com/otiai10/gosseract/v2
go get -u gonum.org/v1/gonum/...

接下來，我們將透過以下步驟來實現圖片的分割和內容識別。

步驟一：讀取圖片並進行灰階處理

首先，我們需要從檔案中讀取圖片，並將其轉換為灰階影像。程式碼範例如下：

package main

import (
    "fmt"
    "image"
    "image/color"
    "image/jpeg"
    "os"
)

func main() {
    file, err := os.Open("image.jpg")
    if err != nil {
        fmt.Println("图片读取失败：", err)
        return
    }
    defer file.Close()

    img, err := jpeg.Decode(file)
    if err != nil {
        fmt.Println("图片解码失败：", err)
        return
    }

    gray := image.NewGray(img.Bounds())
    for x := gray.Bounds().Min.X; x < gray.Bounds().Max.X; x++ {
        for y := gray.Bounds().Min.Y; y < gray.Bounds().Max.Y; y++ {
            r, g, b, _ := img.At(x, y).RGBA()
            grayColor := color.Gray{(r + g + b) / 3}
            gray.Set(x, y, grayColor)
        }
    }
}

在這段程式碼中，我們首先開啟並讀取了一張名為"image.jpg"的圖片。然後，我們透過"jpeg.Decode"函數將圖片解碼為圖像物件。接下來，我們創建了一個新的灰階影像物件"gray"，並使用雙重循環將原始影像轉換為灰階影像。

步驟二：進行圖片的分割

在得到灰階影像後，我們可以使用一些影像處理演算法對圖片進行分割。這裡我們使用OTSU演算法進行閾值分割，程式碼範例如下：

package main

import (
    "fmt"
    "image"
    "image/color"
    "image/jpeg"
    "math"
    "os"
)

func main() {
    // ...

    // 分割图片
    bounds := gray.Bounds()
    threshold := otsu(gray) // OTSU算法获取阈值
    binary := image.NewGray(bounds)
    for x := bounds.Min.X; x < bounds.Max.X; x++ {
        for y := bounds.Min.Y; y < bounds.Max.Y; y++ {
            if gray.GrayAt(x, y).Y > threshold {
                binary.Set(x, y, color.Gray{255})
            } else {
                binary.Set(x, y, color.Gray{0})
            }
        }
    }
}

// OTSU算法计算阈值
func otsu(img *image.Gray) uint32 {
    var hist [256]int
    bounds := img.Bounds()
    for x := bounds.Min.X; x < bounds.Max.X; x++ {
        for y := bounds.Min.Y; y < bounds.Max.Y; y++ {
            hist[img.GrayAt(x, y).Y]++
        }
    }

    total := bounds.Max.X * bounds.Max.Y
    var sum float64
    for i := 0; i < 256; i++ {
        sum += float64(i) * float64(hist[i])
    }
    var sumB float64
    wB := 0
    wF := 0
    var varMax float64
    threshold := 0

    for t := 0; t < 256; t++ {
        wB += hist[t]
        if wB == 0 {
            continue
        }
        wF = total - wB
        if wF == 0 {
            break
        }
        sumB += float64(t) * float64(hist[t])

        mB := sumB / float64(wB)
        mF := (sum - sumB) / float64(wF)

        var between float64 = float64(wB) * float64(wF) * (mB - mF) * (mB - mF)
        if between >= varMax {
            threshold = t
            varMax = between
        }
    }

    return uint32(threshold)
}

在這段程式碼中，我們定義了一個名為"otsu"的函數，用於計算OTSU演算法的閾值。然後，我們在"main"函數中使​​用該函數來取得閾值。接下來，我們建立一個新的二值影像"binary"，並使用雙重循環將灰階影像進行閾值分割。

步驟三：進行內容辨識

在分割影像後，我們可以使用"gosseract"函式庫對各區域的內容進行辨識。程式碼範例如下：

package main

import (
    "fmt"
    "image"
    "image/color"
    "image/jpeg"
    "os"
    "strings"

    "github.com/otiai10/gosseract/v2"
)

func main() {
    // ...

    client := gosseract.NewClient()
    defer client.Close()

    texts := make([]string, 0)
    bounds := binary.Bounds()
    for x := bounds.Min.X; x < bounds.Max.X; x++ {
        for y := bounds.Min.Y; y < bounds.Max.Y; y++ {
            if binary.GrayAt(x, y).Y == 255 {
                continue
            }
            sx := x
            sy := y
            ex := x
            ey := y
            for ; ex < bounds.Max.X && binary.GrayAt(ex, y).Y == 0; ex++ {
            }
            for ; ey < bounds.Max.Y && binary.GrayAt(x, ey).Y == 0; ey++ {
            }
            rect := image.Rect(sx, sy, ex, ey)
            subImg := binary.SubImage(rect)

            pix := subImg.Bounds().Max.X * subImg.Bounds().Max.Y
            blackNum := 0
            for i := subImg.Bounds().Min.X; i < subImg.Bounds().Max.X; i++ {
                for j := subImg.Bounds().Min.Y; j < subImg.Bounds().Max.Y; j++ {
                    if subImg.At(i, j) == color.Gray{255} {
                        blackNum++
                    }
                }
            }
            if float64(blackNum)/float64(pix) < 0.1 { // 去除噪音
                continue
            }

            output, _ := client.ImageToText(subImg)
            output = strings.ReplaceAll(output, "
", "")
            output = strings.ReplaceAll(output, " ", "")
            texts = append(texts, output)
        }
    }

    fmt.Println(texts)
}

在這段程式碼中，我們使用"gosseract"函式庫中的"NewClient"和"Close"函數來建立和關閉識別客戶端。然後，我們使用雙重循環遍歷分割後的二值影像。對於非白色區域，我們取得該區域的座標範圍，並將其轉換為子影像。接下來，我們計算子影像中的黑色像素點佔比，以去除雜訊。最後，我們透過"ImageToText"函數將子圖像轉換為文本，並將結果保存在"texts"數組中。

透過上述步驟，我們已經完成了使用Golang實現圖片的分割和內容識別的方法。你可以根據自己的需求對程式碼進行修改和最佳化，以適應不同的場景和需求。希望本文能為你理解和應用圖片的分割和內容辨識技術提供一些幫助。

以上是Golang實作圖片的分割和內容辨識的方法的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！