เตรียมคอมพิวเตอร์ให้พร้อมสำหรับ Image Processing with Python

        การประมวลผลภาพ (Image Processing) เป็นการศึกษาอีกสาขาหนึ่งที่ได้รับความนิยมในกลุ่ม ผู้ศึกษาทางเทคโนโลยีสารสนเทศ วิทยาการคอมพิวเตอร์  วิศวกรรมคอมพิวเตอร์  และคณิตศาสตร์ขั้นสูง เนื่องจากสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในแขนงต่าง ๆ ของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้อย่างกว้างขวาง
        การประมวลผลภาพต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทั้งที่เป็นภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้เป็นภาษาหลัก และชุดโปรแกรม (Library) ที่ใช้งานเฉพาะในแต่ละด้านทำงานร่วมกัน  ในบทความนี้ผู้เขียนขอแนะนำการใช้งาน Open source software ซึ่งเป็นโปรแกรมที่สามารถดาวน์โหลดมาใช้งานฟรี

        ในบทความนี้ผู้เขียนจะนำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับการเตรียมคอมพิวเตอร์สำหรับการประมวลผลภาพ โดยกล่าวถึงโปรแกรม ชุดโปรแกรมและการติดตั้ง ดังนี้
        1.  ภาษาไพธอน (Python)
        2.  PIL-the Python Image Library
        3.  Matplotlib
        4.  NumPy
        5.  SciPy

1.  ภาษาไพธอน (Python)
        ภาษาคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้สำหรับการประมวลผลภาพมีให้เลือกหลายภาษาขึ้นอยู่กับความถนัด และงบประมาณของผู้เขียนโปรแกรม  ภาษาไพธอน (Python) เป็นภาษาคอมพิวเตอร์อีกภาษาหนึ่งที่รองรับการประมวลผลภาพ ไพธอนเป็น Open source software ที่สามารถใชักับคอมพิวเตอร์หลาย ๆ สถาปัตยกรรม และหลาย ๆ ระบบปฏบัติการ เช่น MS Windows, Linux, Unix, MAC OS เป็นต้น โดยทั่วไประบบปฏิบัติการ Linux, Unix และ MAC ได้ติดตั้งภาษาไพธอนมาให้พร้อมใช้งานได้ทันที  ท่านสามารถศึกษารายละเอียดการใช้งาน และดาวน์โหลดโปรแกรมภาษาไพธอนได้ที่ http://www.python.org

        การติดตั้งภาษาไพธอน

             ขณะที่เขียนบทความนี้ภาษาไพธอนได้พัฒนามาถึงเวอร์ชั่น 3.4.1 ผู้เขียนขอแนะนำให้ใช้ภาษาไพธอนเวอร์ชั่น 2.7 ซึ่งมีหลายเวอร์ชั่นตั้งแต่เวอร์ชั่น 2.7.1-2.7.7 ในที่นี้ผู้เขียนใช้ภาษาไพธอน เวอร์ชั่น 2.7.6 เนื่องจากภาษาไพธอน เวอร์ชั่น 3.4 ไม่สามารถใช้กับชุดโปรแกรมสำหรับการประมวลผลภาพ เช่น  PIL ได้

ภาพแสดงโปรแกรม และชุดโปรแกรมสำหรับการประมวลผลภาพด้วยภาษาไพธอน

        การติดตั้งภาษาไพธอนสำหรับระบบปฏิบัติการ MS Windows ให้ทำตามคำแนะนำของดปรแกรมการติดตั้งโดยการเลือกคำสั่ง Next  จนติดตั้งสำเร็จดังภาพ

        ติดตั้งสมบุรณ์แล้วลองเรียกใช้โปรแกรมดังภาพ

        กด Ctrl D หรือ File-->Exit เพื่อออกจากโปรแกรม

        การประมวลผลภาพด้วยภาษาไพธอนนอกจากจะติดตั้งภาษาไพธอนแล้วยังต้องติดตั้งชุดโปรแกรม (Library)  ที่ใช้สำหรับการประมวลผลภาพ การคำนวณทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ เพื่อให้สามารถใช้ชุดคำสั่งนั้น ๆ ได้ ชุดคำสั่งที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลภาพด้วยภาษาไพธอนที่แนะนำให้ติดตั้งตามข้อ 2-5

2.  การติดตั้ง PIL-the Python Image Library
        เป็นชุดโปรแกรมหลักในการประมวลผลภาพภาพด้วยภาษาไปธอน ใช้สำหรับการโหลดภาพ ประมวลผล และจัดเก็บภาพที่ได้จากการประมวลผล ท่านสามารถดาวน์โหลด และศึกษาการใช้งานชุดโปรแกรมนี้ได้ที่ http://www.pythonware.com/products/pil/  การติดตั้งปรากฏรายละเอียด ดังภาพ

        หลังติดตั้ง PIL คำสั่งหลัก ๆ ของการประมวลภาพก้พร้อมสำหรับการใช้งาน

2.  Matplotlib

        Matplotlib เป็นชุดคำสั่งที่ใช้ในการพล็อตภาพ 2 มิติ กราฟ เส้นตรง เส้นโค้ง สามารถใช้งานได้ดีกับภาษาไพธอน ท่านสามารถศึกษารายละเอียดในการใช้งาน และดาวน์โหลดชุดโปแกรมได้ที่ http://matplotlib.org/  การติดตั้งปรากฏดังภาพ

        หลังการติดตั้ง Matplotlib จะถูกผนวกเข้ากันโปรแกรมภาษาไพธอน และพร้อมสำหรับการใช้งาน

4.   การติดตั้ง NumPy
        NumPy เป็นชุดโปรแกรมที่ใช้คำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้งานร่วมกันภาษาไพธอน โดยมีฟังก์ชั่นการใช้งานต่าง ๆ เช่น เวคเตอร์ เมตริกซ์ ภาพ พีชคณิตเชิงเส้น ฯลฯ ท่านสามารถศึกษารายละเอียดการใช้งาน และดาวน์โหลดชุดโปรแกรมได้ที่ http://www.scipy.org

        ไฟล์ที่ติดตั้งของชุดโปรแกรม NumPy เป็นไฟล์ที่บีบอัด หลังแตกไฟล์แล้วให้เลือกไฟล์ติดตั้งชื่อ setup.py ดังภาพ

        หลังการติดตั้งชุดโปรแกรมจะถูกผนวกเข้ากับโปรแกรมภาษาไพธอน และพร้อมสำหรับการใช้งาน

5.  SciPy
        SciPy เป็นชุดโปรแกรมทางคณิตศาสตร์ที่ผนวกเข้ากับชุดโปรแกรม NumPy ใช้สำหรับการจัดการเกี่ยวกับจำนวน การหาอนุพันธ์ การหาค่าที่เหมาะสม สถิติ การประมวลสัญญาณ  ท่านสามารถศึกษาการใช้งานและดาวน์โหลดชุดโปรแกรมได้ที่ http://scipy.org