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PyQt Lab’ : Appliquer une opération mathématique f(x,y) à tous les pixels d’une image couleur RGB

PyQt Lab est un logiciel open source qui permet aux utilisateurs d’effectuer des opérations mathématiques sur des images couleur RGB. Il offre une variété de fonctionnalités qui permettent aux utilisateurs de modifier leurs images en appliquant des opérations mathématiques à tous les pixels de l’image. Grâce à PyQt Lab, les utilisateurs peuvent appliquer une opération mathématique f(x,y) à tous les pixels d’une image couleur RGB, ce qui leur permet de modifier leurs images de manière précise et efficace. Dans cet article, nous allons examiner en détail comment PyQt Lab peut être utilisé pour appliquer une opération mathématique f(x,y) à tous les pixels d’une image couleur RGB.

PyQt Lab’ : Appliquer une opération mathématique f(x,y) à tous les pixels d’une image couleur RGB

Par X. HINAULT – Juin 2013

PyQt Lab’ : Appliquer une opération mathématique f(x,y) à tous les pixels d’une image couleur RGB

Ce que l’on va faire ici

  • Dans ce code PyQt, je montre comment calculer tous les pixels d’une image couleur RGB , en créant un tableau numpy à partir d’une fonction mathématique f(x,y).
  • La clé de ce code est à nouveau l’utilisation de la fonction Numpy fromFunction().Se reporter à la documentation Numpy ou au tuto sur les tableaux 2D pour plus de détails.
  • Voir : http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.fromfunction.html?highlight=fromfunction#numpy.fromfunction
  • Ici, cette fonction sera successivement appliquée aux différents canaux de l’image, ce qui permet de définir une fonction différente pour chaque canal couleur, ou la même pour tous.

Pré-requis

  • python 2.7
  • pyqt4.x
  • modules :
    • numpy

Le fichier d’interface *.py

  • Fichier obtenu automatiquement avec l’utilitaire pyuic4 à partir du fichier *.ui créé avec QtDesigner :
# -*- coding: utf-8 -*-

# Form implementation generated from reading ui file
#
# Created: Wed Jun 12 10:09:29 2013
#      by: PyQt4 UI code generator 4.9.1
#
# WARNING! All changes made in this file will be lost!

from PyQt4 import QtCore, QtGui

try:
    _fromUtf8 = QtCore.QString.fromUtf8
except AttributeError:
    _fromUtf8 = lambda s: s

class Ui_Form(object):
    def setupUi(self, Form):
        Form.setObjectName(_fromUtf8(« Form »))
        Form.resize(341, 265)
        self.labelImage = QtGui.QLabel(Form)
        self.labelImage.setGeometry(QtCore.QRect(10, 15, 320, 240))
        self.labelImage.setStyleSheet(_fromUtf8(« background-color: rgb(180, 180, 180); »))
        self.labelImage.setText(_fromUtf8(«  »))
        self.labelImage.setObjectName(_fromUtf8(« labelImage »))

        self.retranslateUi(Form)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)

    def retranslateUi(self, Form):
        Form.setWindowTitle(QtGui.QApplication.translate(« Form », « PyQt : dessin : qpixmap et qimage : numpy », None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))

if __name__ == « __main__ »:
    import sys
    app = QtGui.QApplication(sys.argv)
    Form = QtGui.QWidget()
    ui = Ui_Form()
    ui.setupUi(Form)
    Form.show()
    sys.exit(app.exec_())

 

Le fichier d’application *Main.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-

# par X. HINAULT – Mai 2013 – Tous droits réservés
# GPLv3 – www.mon-club-elec.fr

# modules a importer
from PyQt4.QtGui import *
from PyQt4.QtCore import *  # inclut QTimer..
import os,sys

import numpy as np

from tuto_pyqt_dessin_qpixmap_qimage_numpy_rgb_fxy import * # fichier obtenu à partir QtDesigner et pyuic4

# +/- variables et objets globaux

class myApp(QWidget, Ui_Form): # la classe reçoit le Qwidget principal ET la classe définie dans test.py obtenu avec pyuic4
        def __init__(self, parent=None):
                QWidget.__init__(self) # initialise le Qwidget principal
                self.setupUi(parent) # Obligatoire

                # — Variables de classe

                # — Paramétrage des widgets de l’interface GUI si nécessaire —

                # — Connexions entre signaux des widgets et fonctions
                # connecte chaque signal utilisé des objets à l’appel de la fonction voulue

                # — Code actif initial  —

                # dessin : créer image à partir tableau numpy

                # initialisation du tableau de pixels
                self.pixels=np.zeros((self.labelImage.height(),self.labelImage.width(),4),np.uint8,‘C’) # tableau 320×240 x 4 canaux et 8U
                # 4 canaux car image QImage est une une image ARGB… même si format RGB utilisé (qui est en fait ARGB avec A laissé à FF)

                # initialisation des canaux
                #self.pixels[:,:,1]=255 # canal G
                self.pixels[:,:,1]=np.fromfunction(self.fG,(self.labelImage.height(),self.labelImage.width())) # tableau 320×240 x 1 canal et 8U – pixels calculés par fonction                

                #self.pixels[:,:,0]=255 # canal B
                self.pixels[:,:,0]=np.fromfunction(self.fB,(self.labelImage.height(),self.labelImage.width())) # tableau 320×240 x 1 canal et 8U – pixels calculés par fonction                

                #self.pixels[:,:,2]=127 # canal R
                self.pixels[:,:,2]=np.fromfunction(self.fR,(self.labelImage.height(),self.labelImage.width())) # tableau 320×240 x 1 canal et 8U – pixels calculés par fonction                

                # accès à un pixel unitaire…
                #self.pixels[119,159,:]=[0,0,0,0] # accès à un pixel unitaire par pixels[y,x,:] (inversion x,y) et paramétrage de la couleur par (b,g,r,0)

                # accès à une ligne entière de pixels
                #self.pixels[50,:,:]=[0,0,255,0] # accès à une ligne par pixels[y,:,:] (inversion x,y) et paramétrage de la couleur par (b,g,r,0)

                # accès à une colonne entière de pixels
                #self.pixels[:,50,:]=[255,0,0,0] # accès à une colonne par pixels[:,x,:] (inversion x,y) et paramétrage de la couleur par (b,g,r,0)

                #QImage(self,str data, int width, int height, Format format)
                self.image=QImage(self.pixels.tostring(), self.labelImage.width() , self.labelImage.height() ,QImage.Format_RGB32) # crée image RGB 32 bits même taille que label

                #– affichage du QImage via QPixmap dans QLabel
                self.pixmap=QPixmap.fromImage(self.image) # chargement qu QImage dans le QPixmap
                self.labelImage.setPixmap(self.pixmap) # met à jour le qpixmap affiché dans le qlabel

        # — les fonctions appelées, utilisées par les signaux des widgets —                

        # — les fonctions appelées, utilisées par les signaux hors widgets —

        # — fonctions de classes autres—    

        #– fonctions math utiliser pour calculer la valeur des pixels Rouge
        def fR(self,  yIn, xIn): # Attention – inversion xIn et yIn : pour calcul pixel (x,y) la fonction reçoit (y,x) !

                # calcul basé sur yIn+1 et xIn+1
                #x=xIn+1
                #y=yIn+1

                # +/- mapper x,y au besoin
                #x=(xIn+1)*255/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-255… si on utilise directement x
                #y=(yIn+1)*255/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-255…  si on utilise directement y

                x=(xIn+1)*360/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-360…  si degrés
                y=(yIn+1)*360/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-360…  si degrés

                # calcul de la valeur du pixel Xin,Yin
                #valeur=127*x/x # pour remplir tous les pixels… obligatoire de poser un calcul utilisant x ou y
                #valeur=y # pixel = valeur du x courant
                #valeur=y*x/255 # valeur progressive
                valeur=127+(127*np.sin(np.radians(x))*np.sin(np.radians(y))) # calcul basé sur Xin

                return np.uint8(valeur) # renvoie la valeur au format np.uint8

        #– fonctions math utiliser pour calculer la valeur des pixels Bleus
        def fB(self,  yIn, xIn): # Attention – inversion xIn et yIn : pour calcul pixel (x,y) la fonction reçoit (y,x) !

                # calcul basé sur yIn+1 et xIn+1
                #x=xIn+1
                #y=yIn+1

                # +/- mapper x,y au besoin
                #x=(xIn+1)*255/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-255… si on utilise directement x
                #y=(yIn+1)*255/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-255…  si on utilise directement y

                x=(xIn+1)*360/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-360…  si degrés
                y=(yIn+1)*360/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-360…  si degrés

                # calcul de la valeur du pixel Xin,Yin
                #valeur=127*x/x # pour remplir tous les pixels… obligatoire de poser un calcul utilisant x ou y
                #valeur=y # pixel = valeur du x courant
                #valeur=y*x/255 # valeur progressive
                valeur=127+(127*np.cos(np.radians(2*x))*np.cos(np.radians(2*y))) # calcul basé sur Xin

                return np.uint8(valeur) # renvoie la valeur au format np.uint8

        #– fonctions math utiliser pour calculer la valeur des pixels Verts
        def fG(self,  yIn, xIn): # Attention – inversion xIn et yIn : pour calcul pixel (x,y) la fonction reçoit (y,x) !

                # calcul basé sur yIn+1 et xIn+1
                #x=xIn+1
                #y=yIn+1

                # +/- mapper x,y au besoin
                #x=(xIn+1)*255/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-255… si on utilise directement x
                #y=(yIn+1)*255/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-255…  si on utilise directement y

                x=(xIn+1)*360/self.labelImage.width() # réchelonne largeur sur 0-360…  si degrés
                y=(yIn+1)*360/self.labelImage.height() # réchelonne hauteur sur 0-360…  si degrés

                # calcul de la valeur du pixel Xin,Yin
                #valeur=127*x/x # pour remplir tous les pixels… obligatoire de poser un calcul utilisant x ou y
                #valeur=y # pixel = valeur du x courant
                #valeur=y*x/255 # valeur progressive
                valeur=127+(127*np.sin(np.radians(3*x))*np.cos(np.radians(3*y))) # calcul basé sur Xin

                return np.uint8(valeur) # renvoie la valeur au format np.uint8

# — Autres Classes utiles —

# — Classe principale (lancement)  —
def main(args):
        a=QApplication(args) # crée l’objet application
        f=QWidget() # crée le QWidget racine
        c=myApp(f) # appelle la classe contenant le code de l’application
        f.show() # affiche la fenêtre QWidget
        r=a.exec_() # lance l’exécution de l’application
        return r

if __name__==« __main__ »: # pour rendre le code exécutable
        main(sys.argv) # appelle la fonction main
 

Utilisation

  • Les 2 fichiers suivants sont à enregistrer dans un même répertoire, l’un en nom.py et l’autre en nomMain.py.
  • Puis lancer l’application depuis Geany ou équivalent, en exécutant le fichier nomMain.py
  • L’image obtenue doit s’afficher. N’hésitez pas à « jouer » avec les paramètres des fonctions pour obtenir des images variées…
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