图像处理包magick - R版的PS - 学习笔记

tech2025-02-26  16

生物信息学习的正确姿势

NGS系列文章包括NGS基础、在线绘图、转录组分析 (Nature重磅综述|关于RNA-seq你想知道的全在这)、ChIP-seq分析 (ChIP-seq基本分析流程)、单细胞测序分析 (重磅综述:三万字长文读懂单细胞RNA测序分析的最佳实践教程)、DNA甲基化分析、重测序分析、GEO数据挖掘(典型医学设计实验GEO数据分析 (step-by-step))、批次效应处理等内容。

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。

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