[PIL ou numpy]Correction de couleur sur une image

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19/07/2015, 00h00
airod

[PIL ou numpy]Correction de couleur sur une image

Bonjour,

Malgré mes recherches je n'ai pas encore trouvé comment faire.

Voilà, c'est assez simple, je cherche a appliquer une correction de couleur sur une image, tel une courbe photoshop.

l'idée est de passer par une courbe de bézier, mais PIL ne permet pas de le faire directement.

Avez vous des solutions a me proposer.
Merci d'avance.

Première solution mais trop, beaucoup trop lente...

Bonjour,

j'ai réussi a obtenir ce que je veux en créant une liste représentant mon bezier, mais si le traitement est assez rapide sur une petite image, il est beaucoup trop long sur une image haute definition (3000px x2000 px). Auriez vous une idée pour optimiser le temps de traitement, l'objectif étant de l'intégrer dans un serveur de traitement d'image.

Code:

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factor=2 #facteur de correction pour retrouver les corrections de photoshop
 
def make_bezier(xys):
    # xys should be a sequence of 2-tuples (Bezier control points)
    n = len(xys)
    combinations = pascal_row(n-1)
    def bezier(ts):
        # This uses the generalized formula for bezier curves
        # http://en.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9zier_curve#Generalization
        result = []
        for t in ts:
            tpowers = (t**i for i in range(n))
            upowers = reversed([(1-t)**i for i in range(n)])
            coefs = [c*a*b for c, a, b in zip(combinations, tpowers, upowers)]
            result.append(
                tuple(sum([coef*p for coef, p in zip(coefs, ps)]) for ps in zip(*xys)))
        return result
    return bezier
 
def pascal_row(n):
    # This returns the nth row of Pascal's Triangle
    result = [1]
    x, numerator = 1, n
    for denominator in range(1, n//2+1):
        # print(numerator,denominator,x)
        x *= numerator
        x /= denominator
        result.append(x)
        numerator -= 1
    if n&1 == 0:
        # n is even
        result.extend(reversed(result[:-1]))
    else:
        result.extend(reversed(result))
    return result
 
def bezierRGB(r,g,b):
    ts = [t/100.0 for t in range(101)]
    dcouches={}
    dcorr={'R':r,'G':g,'B':b}
    for c in dcorr :
        xys = [(0, 0), (128,128+(dcorr[c]*factor)), (255, 255)]
        bezier = make_bezier(xys)
        points = bezier(ts)
        dcouches[c]=points
    return [dcouches['R'],dcouches['G'],dcouches['B']]
 
def newPoint(pt,bezier):
    #return (pt,bezier)
    a=0
    while pt > bezier[a][0] :
        a+=1
 
    if a>0 : npt = int(bezier[a][1])
    else : npt = int(bezier[0][1])
 
    return (pt,npt,bezier)
 
def colorAdjustement(im,r,g,b):
    lbezierRGB=bezierRGB(r,g,b)
    width, height = im.size
    colortuples = im.getcolors(maxcolors=17000000)
    pix = im.load()
    u=max(len(lbezierRGB[0]),len(lbezierRGB[1]),len(lbezierRGB[2])) #longueur max des points de courbes
    print u
    for x in range(0, width):
        for y in range(0, height):
            ro,go,bo=list(pix[x,y])
            color=(ro,go,bo)
 
 
            if y==100 and x==100:
                print newPoint(ro,lbezierRGB[0])
            if r !=0 :
                ro = newPoint(ro,lbezierRGB[0])[1]
            if g !=0 :
                go = newPoint(go,lbezierRGB[1])[1]
            if b !=0 :
                bo = newPoint(bo,lbezierRGB[2])[1]
 
 
            im.putpixel((x, y), (ro,go,bo))
 
    return im
 
if __name__ == '__main__':
    import Image
    im = Image.open("0002.JPG")
    im = colorAdjustement(im,30,10,0)
    im.save('0002_CorrectionBezier.JPG')

Merci d'avance

Bonjour,

Je suggère numpy pour construire une courbe de bézier.

Un petit exemple avec numpy. La fonction adjust_colors prend en entrée une image couleur (np.array de taille (longueur, largeur, 3)), et quatre autres tableaux de taille (256,) qui correspondent à des courbes (bézier par exemple). Ces courbes vont être appliquées sur chaque canaux, rouge, vert, bleu, et les trois en même temps (changement de contraste).

L'indice d'une valeur d'un tableau numpy correspond à l'abscisse d'un point de la courbe bézier, la valeur associée à cet indice correspond à l'ordonnée de ce point. Dès lors, il suffit, en travaillant sur un canal, de changer la valeur V d'un pixel par la valeur d'indice V de ce tableau.

Un exemple plutôt rapide pour une photo couleur de taille 768x1024 (7-8 secondes) :
Code:

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20/07/2015, 17h11
airod
merci,

j'ai testé votre code from scratch, mis a par que j'ai été obligé de changer
Code:

1 2 photo = scipy.misc.face()
par

Code:

photo = scipy.misc.imread('0002.JPG')

car scipy.misc.face n'existe pas dans la version mise à ma disposition.

Malgré tout, mon image fait 3888x2592, et c'est la taille minimum des images que je vais devoir traiter et le temps d'exécution est encore trop long (cependant les corrections ne sont pas les même). Je pense que l'on est au même niveau que mon code.
Je pense que tout se passe au niveau des doubles boucles.

une lecture de time donne 97.8 pour votre code contre 113.6 pour le mien. Mieux mais il faudrait que j'arrive a tomber sous les 50 pour être bon.

Je vais décortiquer votre code pour bien comprendre, car c'est un peu flou pour l'instant.

Merci.

Autant pour moi.
Maintenant, je te défie de faire mieux !

Code:

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import scipy.misc
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
 
def adjust_colors(image, red, green, blue, value):
    image[:, :, 0] = red[image[:, :, 0]]
    image[:, :, 1] = green[image[:, :, 1]]
    image[:, :, 2] = blue[image[:, :, 2]]         
    for i in xrange(image.shape[2]):
         image[:, :, i] = value[image[:, :, i]]
 
# load image
photo = scipy.misc.face()
 
# manipulation des canaux rgb l'image
# courbe de couleur pour chaque canal
# .
#    .
#      .
#         .
#            .
# 0  50%  100%
r = g = b = np.arange(0, 256)[::-1]
 
# manipulation du contraste de l'image
# courbe de contraste
# .       .
#  .     .
#   .   .
#    . .
#     .
# 0  50%  100%
v0 = np.linspace(0, 255, 128)
v1 = v0.copy()[::-1]
v = np.concatenate((v1, v0))
adjust_colors(photo, r, g, b, v)
 
# affichage de l'image
plt.imshow(photo)
plt.show()

20/07/2015, 19h56
airod

Pas mieux :D

Mais j'ai besoin d'explication de texte. Pouvez vous m'expliquer le code. et comment passer les paramètres pour obtenir le type de correction juste RGB, comme le fait mon code.

Merci d'avance.
20/07/2015, 22h45
he2lo

Pour combien :D ?

Je te fais cadeaux de l'utilitaire complet, amplement commenté, avec un exemple.
20/07/2015, 23h06
airod

Mille merci.

Je décortique.

Voilà donc le code terminé.
Un grand merci a he2lo pour sa précieuse aide.

Code:

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import scipy.misc
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.interpolate import interp1d
from PIL import Image
import time
 
 
factor=2 #facteur de correction pour retrouver les corrections de photoshop
 
def make_bezier(xys):
    # xys should be a sequence of 2-tuples (Bezier control points)
    n = len(xys)
    combinations = pascal_row(n-1)
    def bezier(ts):
        # This uses the generalized formula for bezier curves
        # http://en.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9zier_curve#Generalization
        result = []
        for t in ts:
            tpowers = (t**i for i in range(n))
            upowers = reversed([(1-t)**i for i in range(n)])
            coefs = [c*a*b for c, a, b in zip(combinations, tpowers, upowers)]
            result.append(
                tuple(sum([coef*p for coef, p in zip(coefs, ps)]) for ps in zip(*xys)))
        return result
    return bezier
 
def pascal_row(n):
    # This returns the nth row of Pascal's Triangle
    result = [1]
    x, numerator = 1, n
    for denominator in range(1, n//2+1):
        # print(numerator,denominator,x)
        x *= numerator
        x /= denominator
        result.append(x)
        numerator -= 1
    if n&1 == 0:
        # n is even
        result.extend(reversed(result[:-1]))
    else:
        result.extend(reversed(result))
    return result
 
def bezierRGB(r,g,b):
    ts = [t/100.0 for t in range(101)]
    dcouches={}
    dcorr={'R':r,'G':g,'B':b}
    for c in dcorr :
        xys = [(0, 0), (128,128+(dcorr[c]*factor)), (255, 255)]
        bezier = make_bezier(xys)
        points = bezier(ts)
        dcouches[c]=points
    return [dcouches['R'],dcouches['G'],dcouches['B']]
 
def splitBezier(bezier):
    """retourne un tuple de liste (x,y) des points contenu dans make_bezier"""
    x,y=[],[]
    for p in bezier :
        x.append(p[0])
        y.append(p[1])
    return (x,y)
 
"""
    Small utility which is dealing with rgbv curves
    to do some color corrections on a coloured image
"""
 
def color_curve(x, y, kind):
    """
        Create a color curve given a set of points and a kind of interpolation
 
        Parameters
        ----------
        x : numpy 1d array
            The x-coordinates of your points (must be between 0 and 255
                                included and stored in increasing order).
        y : numpy 1d array
            The y-coordinates of your points (values ranging from 0 to 255).
        kind: string
            The kind of interpolation : linear, cubic (for at least 4 points),
            quadratic (for at least 3 points).
 
        Returns
        -------
        out : numpy 1d array
            The y-coordinates of the curve, the indices being their x-coords.
            Beware: All negative values are set to zero !
 
        Examples
        --------
        >>> x = np.array([0, 50, 128, 200, 255])
        >>> y = np.array([255, 0, 125, 0, 255])
        >>> plt.plot(np.arange(256), color_curve(x, y, 'quadratic'))
        >>> plt.show()
    """
    return interp1d(x, y, kind)(np.arange(256)).clip(min=0)
 
 
def adjust_colors_contrast(image, red, green, blue, contrast):
    """
        Apply color curves on the color channels of an image
 
        Parameters
        ----------
        image : numpy array of shape (width, height, 3)
            A coloured image.
        red, green, blue, contrast : numpy 1d arrays (256 values
                                            ranging from 0 to 255)
            The color curves that are applied on the color channels.
 
        Returns
        -------
        out : numpy array of shape (width, height, 3)
            The resulting image.
    """
    image[:, :, 0] = red[image[:, :, 0]]
    image[:, :, 1] = green[image[:, :, 1]]
    image[:, :, 2] = blue[image[:, :, 2]]
    # Apply the color curves on each channels
    for i in xrange(image.shape[2]):
         image[:, :, i] = contrast[image[:, :, i]]
         # Apply the contrast curve on each channels
 
def adjust_colors(image, red, green, blue):
    """
        Apply color curves on the color channels of an image
 
        Parameters
        ----------
        image : numpy array of shape (width, height, 3)
            A coloured image.
        red, green, blue, contrast : numpy 1d arrays (256 values
                                            ranging from 0 to 255)
            The color curves that are applied on the color channels.
 
        Returns
        -------
        out : numpy array of shape (width, height, 3)
            The resulting image.
    """
    image[:, :, 0] = red[image[:, :, 0]]
    image[:, :, 1] = green[image[:, :, 1]]
    image[:, :, 2] = blue[image[:, :, 2]]
    # Apply the color curves on each channels
 
def ajustColorImage(im,r,g,b):
    image=scipy.misc.fromimage(im)
    beziers=bezierRGB(r,g,b)
    rbezier=splitBezier(beziers[0])
    r = color_curve(rbezier[0], rbezier[1], 'quadratic')
    # The color curve which correspond to the quadratic interpolation of points
    # (0, 255), (128, 0), (255, 255) is applied on the red color channel.
    gbezier=splitBezier(beziers[1])
    g = color_curve(gbezier[0], gbezier[1], 'quadratic')
    # The color curve which correspond to the straight line passing through
    # the points (0, 255), (255, 0) is applied on the green color channel.
    bbezier=splitBezier(beziers[2])
    b = color_curve(bbezier[0], bbezier[1], 'quadratic')
    # The color curve which correspond to the straight line passing through
    # the points (0, 0), (255, 255) is applied on the blue color channel.
    # Doing this will not apply a color correction on this channel
    adjust_colors(image, r, g, b)
    return image
 
if __name__ == '__main__':
    a=time.time()
    im=Image.open("0002.JPG")
    im=Image.fromarray( ajustColorImage(im,30,10,0))
    print time.time() - a
    im.save('0002_colorCorrectionScipy.JPG')

si ca intéresse quelqu'un