Python on G. T. Wang

Python 使用 PyAutoGUI 自動操作滑鼠與鍵盤

Thu, 03 Aug 2023 09:33:29 +0800

本篇介紹如何在 Python 程式中使用 PyAutoGUI 模組來自動操作滑鼠與鍵盤，將原本人工的操作改以程式來自動執行。

PyAutoGUI 是一套可以控制電腦滑鼠與鍵盤的 Python 模組，適合用來將重複性的人工滑鼠或鍵盤操作自動化，甚至可以用於撰寫簡單的遊戲外掛程式。

Python 以 eciespy 實作 ECC 非對稱式加密方法教學與範例

Thu, 08 Dec 2022 15:28:16 +0800

介紹如何在 Python 中使用 eciespy 模組產生 ECC 金鑰，並對資料進行加密與解密。

橢圓曲線密碼學（Elliptic Curve Cryptography，縮寫為 ECC）是一種新興的公鑰加密方式，跟 RSA 加密演算法相較之下，ECC 只需要較小的密鑰長度即可提供相當等級的安全性，所需要的 CPU 計算與記憶體資源也相對較低。

隱寫術隱藏資料於 PyTorch 模型檔案教學與範例

Sun, 27 Nov 2022 20:26:34 +0800

介紹如何使用隱寫術的技巧，將各種機密資料藏匿於 PyTorch 的模型檔案中，並維持 PyTorch 模型依然可以正常使用。

隱寫術（Steganography）是一種將機敏資料隱藏在正常檔案中，避免被偵測到的一種技術，在實作上有非常多種方式。以下介紹如何將任何類型的機敏檔案，藏在 PyTorch 的模型檔案中，除了偽裝成正常的 PyTorch 模型檔案避免被發現之外，我們也同時應用了 LZMA 演算法壓縮資料，讓資料讓盡可能縮小，並以 AES 加密演算法加密資料，縱使有人知道其中暗藏機敏資料，但沒有密碼也是無法解開。

Python 使用 python-magic 模組檢查檔案類型教學與範例

Tue, 16 Aug 2022 14:41:49 +0800

本文介紹如何在 Python 指令稿中使用 python-magic 模組檢查與判斷各種檔案的類型。

python-magic 是一個 libmagic 檔案類型辨識函式庫的 Python 介面模組，libmagic 可以藉由比對檔案的標頭來判斷檔案的類型，在 Linux 中的 file 指令就是利用這樣的方式來判斷檔案類型。

Python 使用 HTTPX 建立 HTTP 請求教學與範例

Tue, 09 Aug 2022 10:12:06 +0800

本篇介紹如何在 Python 中使用 HTTPX 這個 HTTP client 模組，建立各種的 HTTP 請求，下載網頁資料。

HTTPX 是一個 Python 3 的多功能 HTTP client 模組，提供了同步（sync）與非同步（async）的 API 介面，支援 HTTP/1.1 與 HTTP/2，可以用來開發各種 HTTP 通訊相關的應用程式。

Python 使用 assert 在開發階段協助除錯教學與範例

Sun, 24 Jul 2022 20:03:55 +0800

本篇介紹如何在 Python 中使用 assert 敘述，協助程式設計者在開發階段偵測程式臭蟲（bugs）。

Python 的 assert 敘述是一個很實用的除錯輔助工具，可在程式開發階段協助程式設計者偵測不該發生的條件是否發生，藉此提升程式的穩定與可靠性。

Python 使用 zipfile 模組壓縮、解壓縮 ZIP 檔案教學與範例

Wed, 01 Jun 2022 15:24:15 +0800

介紹如何使用 Python 的 zipfile 模組，壓縮與解壓縮 ZIP 檔案，並查看 ZIP 檔案資訊。

Python 標準函式庫中的 zipfile 模組可以用來壓縮與解壓縮 ZIP 檔案，以下是使用的教學與範例。

Python 以 LINE Notify 自動傳送即時訊息、圖片教學與範例

Sat, 28 May 2022 19:44:31 +0800

本篇介紹如何在 Python 中使用 LINE Notify 服務，在程式中自動發送即時訊息與圖片至 LINE 聊天群組。

LINE Notify 是 LINE 的一項免費自動發送訊息 API 服務，可以讓程式設計者或系統管理者用程式發送 LINE 訊息至指定的聊天室，非常適合用來發送系統的即時告警訊息。以下是 Python 以 LINE Notify 發送即時訊息的使用方式。

Python 使用 pytube 自動下載 YouTube 影片教學與範例

Sun, 15 May 2022 15:49:16 +0800

本篇介紹如何使用 Python 的 pytube 模組，自動下載 YouTube 的影片。

pytube 是一個專門用來下載 YouTube 影片的 Python 模組，除了提供程式介面的自動化下載功能，也附帶有指令下載工具，可以快速下載 YouTube 的影片。

Python 讀取、顯示 NIfTI 影像教學與範例

Tue, 19 Apr 2022 11:15:17 +0800

本篇介紹如何在 Python 中使用 NiBabel 或 SimpleITK 模組讀取並顯示 NIfTI 影像（.nii、.nii.gz）。

NiBabel 是一個專門用於處理醫學與神經影像的模組，對於 NIfTI 影像格式支援度非常好，而 SimpleITK 則是通用型的影像處理模組，可以在讀取 NIfTI 影像之後，進行各種後續分析。這兩套工具都可以用來查看 NIfTI 影像，以下是操作教學。

PyTorch 使用 YOLOv5 與 DeepSORT 進行車輛物件偵測、計算車流量教學與範例

Tue, 12 Apr 2022 10:49:52 +0800

本篇介紹如何在 PyTorch 框架之下使用 YOLOv5 模型，偵測移動車輛、計算雙向的車流量統計。

相關文章：
PyTorch 自行訓練 YOLOv5 物件偵測模型教學與範例

道路監視器即時影像

在網路上有多許免費的道路監視器即時影像（例如 tw.live），這些影像的格式大部分是 MJPEG，我們可以利用 VLC 軟體將這類的及時影像儲存為一般的影片檔，方便後續的操作。

Python 使用 Paho 函式庫發布、訂閱 MQTT 訊息教學與範例

Fri, 25 Mar 2022 13:53:10 +0800

介紹如何在 Python 中使用 Paho 函式庫實作 MQTT 協定的發布與訂閱架構，傳送與接收訊息。

Eclipse Paho 是一套開放原始碼的 MQTT 函式庫，有各種程式語言的實作版本，在 Python 中可使用 Eclipse Paho MQTT Python Client，以下是使用教學與範例。

PyTorch 自行訓練 YOLOv5 物件偵測模型教學與範例

Tue, 22 Mar 2022 11:03:25 +0800

介紹如何使用 PyTorch 架構的 YOLOv5 預訓練模型，自行訓練物件偵測模型，用於辨識雞蛋。

安裝 YOLOv5 環境

安裝 Python 的 venc 套件之後，建立一個 YOLOv5 專用的 Python 虛擬環境：

Python 使用 OpenCV 開啟、顯示、處理與儲存 RTSP 串流影片教學與範例

Thu, 17 Mar 2022 18:51:22 +0800

介紹如何在 Python 中使用 OpenCV 搭配多行程（multiprocessing）的方式開啟、顯示、處理與儲存 RTSP 串流影片。

測試用 RTSP 串流

網路上有一些測試用的 RTSP 串流伺服器，可用於程式的開發與測試：

Django 網頁架構整合 Celery 工作佇列排程系統教學與範例

Thu, 17 Feb 2022 13:39:53 +0800

介紹如何在 Ubuntu Linux 環境中整合 Django 網頁架構與 Celery 分散式工作佇列排程系統，讓網頁應用程式處理大量運算工作。

建立 Django 應用程式

這裡我們採用 Ubuntu Linux 以 Django 搭配 PostgreSQL、Nginx、Gunicorn 開發布署教學與範例中所敘述的作法，建立基礎的 Django 應用程式。

Celery 分散式工作佇列排程系統入門教學（二）

Mon, 24 Jan 2022 16:04:07 +0800

介紹 Celery 分散式工作佇列排程系統細部功能的使用方式與範例。

模組檔案結構

建立一個 proj 模組，檔案結構如下：

proj/__init__.py
    /celery.py
    /tasks.py

其中 celery.py 的內容如下：

from celery import Celery

# 建立 Celery Application
app = Celery(
    'proj',                       # 以 __main__ 執行時的名稱
    broker='redis://localhost/',  # Broker 位址
    backend='redis://localhost/', # Backend 位址
    include=['proj.tasks']        # 自動引入的模組
)

# Celery 設定（可自行調整）
app.conf.update(
    result_expires=3600, # 計算結果保存時間
)

if __name__ == '__main__':
    app.start()

broker 參數可設定 broker 的位置，backend 參數可設定儲存計算結果的位置，可用的 broker 與 backend 可參考 Celery 的 Backends and Brokers 文件。

Celery 分散式工作佇列排程系統入門教學（一）

Wed, 19 Jan 2022 08:19:51 +0800

介紹如何使用 Celery 分散式工作佇列排程系統，派送大量計算工作，監控排程、並於計算完成後取回結果。

Celery 是一個以 Python 開發的分散式工作佇列排程系統，可以結合各類型的資料庫與 broker 處理即時或預定的排程工作，監控工作的排程狀況，等待計算完成之後再取回計算結果。

Python 以 Redis 資料庫實作發布 Publish 訂閱 Subscribe 模式教學與範例

Tue, 18 Jan 2022 07:55:49 +0800

介紹如何在 Python 中透過 Redis 資料庫，實作訊息的發布（publish）與訂閱（subscribe）模式。

安裝與測試 `redis-py` 模組

在 Python 中若要使用 Redis 資料庫，可以採用 redis-py 模組，此模組可以使用 pip 安裝：

Ubuntu Linux 以 Django 搭配 PostgreSQL、Nginx、Gunicorn 開發布署教學與範例

Fri, 14 Jan 2022 10:48:17 +0800

介紹如何使用 Django 搭配 PostgreSQL 資料庫、Nginx 與 Gunicorn 網頁伺服器，開發與布署基礎的網頁應用程式。

安裝必要套件

這裡我們選擇採用 Python 3 的環境進行開發，搭配 PostgreSQL 資料庫、Nginx 網頁伺服器，這些相關套件可透過 apt 安裝：

Python 使用 PIL.Image 疊合兩張影像教學與範例

Sun, 26 Dec 2021 10:28:56 +0800

介紹如何在 Python 中使用 PIL.Image 的 blend() 或 composite() 函數以半透明的方式合併兩張影像。

如果要將兩張影像重疊起來，將兩張影像變成半透明之後合併起來，可以使用 PIL.Image.blend() 函數來處理，以下是處理的步驟。

Python 使用 CRAFT 偵測圖片文字教學與範例

Wed, 22 Dec 2021 10:58:36 +0800

介紹如何在 Python 中使用 CRAFT 演算法偵測圖片中彎曲的文字。

安裝 `craft-text-detector` 模組

CRAFT 是一個以深度學習為基礎的文字偵測方法，而作者也將相關的 PyTorch 程式碼放在 GitHub 網站上。

DICOM 影像中文標籤與 UTF-8 編碼儲存問題教學與範例

Tue, 21 Dec 2021 14:53:43 +0800

介紹如何在 Python 中使用 pydicom 模組設定 Specific Character Set，讓 DICOM 標籤以 UTF-8 編碼儲存中文字。

載入 DICOM 檔案

這裏我們載入 pydicom 內建的 DICOM 測試檔案作為示範，關於 pydicom 的基本操作說明，可以參考 Python 使用 Pydicom 讀取、編輯 DICOM 影像檔案教學與範例。

Python 偵測中文字、姓名、拼音教學與範例

Tue, 21 Dec 2021 08:39:13 +0800

介紹如何使用 Python 偵測文字中的中文姓名或拼音，用於個人資料之去識別化。

檢查中文拼音

使用 Python 的 re.finditer 以正規表示法將資料中的每一個單字切出來，再逐一檢查是否為中文字或是拼音，而檢查中文拼音所使用到的對照表，可以從外交部領事事務局的護照外文姓名拼音對照表取得，亦可直接下載我整理好的 CSV 檔案。

PyTorch 遷移式學習 ResNet 預訓練模型分類 MNIST 數字影像教學與範例

Mon, 20 Dec 2021 10:50:43 +0800

介紹如何使用 PyTorch 實作遷移式學習，以 ResNet18 預訓練模型訓練可分類 MNIST 數字影像的模型。

載入 MNIST 數字資料集

MNIST 資料集是一個包含 0 到 9 手寫數字的影像資料集，其影像格式為灰階影像，而 ResNet18 模型所輸入的影像格式卻為 RGB 的影像，為了讓 MNIST 的影像可以套用 ResNet18 模型，在資料載入時我們使用一個自訂的轉換函數，將灰階影像轉為 RGB 影像，轉換的方式就是把灰階影像的單一 channel 複製成 RGB 影像的三個 channel。

PyTorch 遷移式學習 ResNet 預訓練模型分類螞蟻、蜜蜂圖片教學與範例

Sat, 18 Dec 2021 08:46:58 +0800

介紹如何在 PyTorch 深度學習架構下透過遷移式學習，使用 ResNet 預訓練模型分類螞蟻與蜜蜂圖片。

載入必要模組

首先載入一些必要的模組：

from __future__ import print_function, division

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.optim import lr_scheduler
import numpy as np
import torchvision
from torchvision import datasets, models, transforms
import matplotlib.pyplot as plt
import time
import os
import copy

載入資料

這裡我們將從 ImageNet 中取出螞蟻（ants）與蜜蜂（bees）的圖片各約 120 張作為訓練資料集，然後拿另外各約 75 張圖片作為驗證資料集，這樣的資料量對於一般的類神經網路來說算是非常少的，適合採用遷移式學習的方式來處理。實際的資料可以從 PyTorch 的網站上下載。

PyTorch 深度學習函式庫 Fashion-MNIST 影像分類入門教學與範例

Wed, 15 Dec 2021 12:16:26 +0800

介紹如何使用 PyTorch 深度學習函式庫，以 Fashion-MNIST 資料集訓練影像分類模型，並進行預測。

Fashion-MNIST 資料集

Fashion-MNIST 資料集中包含了 60,000 張圖片的訓練資料集與 10,000 張圖片的測試資料集，圖片的格式都是灰階的，類別分為以下 10 類：

Python 使用 auditok 聲音活性偵測工具教學與範例

Thu, 09 Dec 2021 12:53:55 +0800

介紹如何在 Python 中使用 auditok 模組，偵測並分割聲音資料中有訊號（有人講話等）的區段。

Python 的 auditok 模組是一個聲音活性檢測工具，可以偵測聲音資料中是否存在訊號，可以處理即時的音訊輸入（例如麥克風）或是各種聲音檔案。

安裝 `auditok` 模組

auditok 模組可以透過 pip 安裝：

# 安裝 auditok 模組
pip install auditok

通常在分析聲音資料時，除了 auditok 之外，還會搭配一些其他的相關模組，所以建議一起安裝：

fastai 深度學習函式庫安裝、入門教學與範例

Mon, 06 Dec 2021 10:04:45 +0800

介紹如何在 Linux 中安裝與使用 fastai 深度學習函式庫，使用 ResNet 預訓練模型辨識貓的圖片。

安裝 fastai

若要在 Miniconda 環境中安裝 fastai，可以執行：

# miniconda 環境安裝 fastai
conda install -c fastchan fastai

若要在 Anaconda 環境中安裝 fastai，則可以執行：

Python 使用 librosa 分析聲音訊號、音樂檔案教學與範例

Sun, 05 Dec 2021 10:35:29 +0800

介紹如何在 Ubuntu Linux 中使用 Python 的 librosa 模組分析聲音訊號或各種音樂檔案。

librosa 是一個專門用來分析聲音訊號的 Python 模組，以下是在 Ubuntu Linux 中安裝與使用 librosa 模組的教學，以及各種分析流程範例程式碼。

Python 非同步 I/O asyncio 與 aiohttp 模組使用教學與範例

Thu, 25 Nov 2021 15:35:38 +0800

介紹如何在 Python 中使用 asyncio 與 aiohttp 模組開發異步 I/O 的高效率程式。

異步 I/O（asynchronous I/O，或稱非同步 I/O）通常很適合用於 I/O 密集型（I/O bound）或高階結構化的網路程式，以下將介紹 Python 中的異步 I/O 程式設計與實作方法。

Python 使用 multiprocessing 模組開發多核心平行運算程式教學與範例

Wed, 24 Nov 2021 14:34:09 +0800

介紹如何使用 Python 的 multiprocessing 模組，開發多核心平行運算程式。

Python 的 multiprocessing 是一個多行程模組，功能類似多執行緒的 threading 模組，可以讓開發者使用多核心的 CPU 進行平行化程式設計，加速程式處理速度。

Python 比較兩個檔案內容是否相同的各種方法

Sat, 20 Nov 2021 20:21:00 +0800

介紹如何在 Python 使用各種函數判斷兩個檔案是否相同的方法。

`os.path.samefile` 函數

os.path.samefile 函數可以依據儲存設備的編號與檔案的 inode 編號來判斷兩個檔案路徑是否為同一個檔案：

OpenPhi 讀取 PHILIPS iSyntax 數位病理全玻片影像 WSI 教學與範例

Wed, 27 Oct 2021 20:12:53 +0800

介紹如何使用 Python 的 OpenPhi 模組，讀取 PHILIPS iSyntax 格式的數位病理全玻片影像（WSI）。

PHILIPS iSyntax

iSyntax 是 PHILIPS 公司所使用的 WSI 影像格式，應用小波轉換技術加速 WSI 影像縮放與平移動作，並且也避免了「金字塔」格式在低倍率圖像的冗餘存儲，大幅降低影像檔案大小，降幅達 25%，除此之外 iSyntax 格式也沒有位元深度（bit-depths）與通道（channels）數上限，詳細的說明可以參考 PHILIPS Pathology SDK。

Python 以 OpenCV 在圖片上加入文字方塊教學與範例

Tue, 05 Oct 2021 21:11:28 +0800

介紹如何在 Python 中使用 OpenCV 在圖片中加入半透明的文字方塊。

這裡介紹兩種在圖片中加入文字方塊的方法，一種是使用 OpenCV 本身的功能，另外一種是使用 pyshine 模組。

Python 驗證台灣身分證字號教學與範例

Mon, 04 Oct 2021 19:53:38 +0800

介紹台灣身份證字號的驗證規則，以及如何使用 Python 撰寫身分證字號驗證程式。

台灣身份證字號驗證規則

若要驗證台灣的身分證字號，首先將第一個英文字母依照下表轉為數字：

Python 使用 Pydicom 讀取 Overlay 影像資訊教學與範例

Mon, 04 Oct 2021 15:40:54 +0800

介紹如何在 Python 中使用 Pydicom 模組，讀取並顯示 DICOM 檔案中的 Overlay 影像內容與相關資訊。

DICOM 的 Overlays 資訊

DICOM 的 Overlays 可以用來儲存最多 16 張單位元（one bit）的影像（群組編號從 6000、6002 到 601E），個別的群組（group）中有各自對應的相關資訊元素（例如 Overlay 的影像尺寸等）。

Python 命令列參數 sys.argv 使用教學與範例

Mon, 09 Aug 2021 13:45:41 +0800

介紹如何在 Python 中使用 sys.argv 讀取命令列參數，取得使用者輸入的資料。

命令列的參數就是當使用者在執行程式時，附加在指令後方的參數，使用者可以透過參數來傳遞各種資料、選項或檔案等資訊。

Python 列表映射 map 函數教學與範例

Fri, 06 Aug 2021 11:38:11 +0800

介紹如何使用 Python 的 map 函數搭配指定的函數逐一處理列表的每個元素。

套用自訂函數處理列表元素

Python 的 map 函數可以將指定的自訂函數逐一套用至列表中的每個元素，並傳回所有計算結果：

Python 讀取、產生 JSON 格式資料教學與範例

Mon, 02 Aug 2021 10:35:06 +0800

介紹如何在 Python 中使用內建的 json 模組，讀取、解析、產生與寫入 JSON 格式資料。

讀取 JSON 檔案

假設我們有一個 JSON 檔案 data.json，其內容如下：

Python 使用 Pydicom 讀取、寫入 DICOM 波形資料教學與範例

Fri, 16 Jul 2021 15:59:53 +0800

介紹如何在 Python 中使用 Pydicom 模組讀取與寫入 DICOM 格式的波形資料。

DICOM 波形資料

在 DICOM 的標準中，有許多的 IOD 都有包含波形的資料，例如 12-Lead ECG、Respiratory Waveform 與 Real-Time Audio Waveform，這些 IOD 都使用 Waveform Module 來儲存一條或多條波形的資料。

Python 以 pyClamd 模組使用 ClamAV 掃毒教學與範例

Wed, 23 Jun 2021 20:07:12 +0800

介紹如何在 Python 中使用 pyClamd 模組，使用 ClamAV 進行檔案的掃毒。

pyClamd 模組是一個 clamd（ClamAV 的常駐服務）的 Python 介面，透過 pyClamd 可以讓一般的 Python 程式加入病毒偵測功能。

Python SimpleITK 影像處理教學：讀取、寫入 NIfTI 影像

Sat, 24 Apr 2021 15:44:49 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 讀取與寫入 NIfTI 影像檔案。

NIfTI 影像

NIfTI 影像格式全名為 Neuroimaging Informatics Technology Initiative，是一種專門為神經影像資料設計的格式，早期多應用於 fMRI 影像上。

Python 使用 IceCream 輸出開發除錯資訊教學與範例

Wed, 21 Apr 2021 20:10:19 +0800

介紹如何在 Python 中使用 icecream 模組幫助開發者進行程式的測試與除錯。

IceCream 是一套專門用於輸出除錯訊息的 Python 模組，其功能類似 print() 函數，但是在輸出除錯訊息時更方便。

Python 使用 openpyxl 模組繪製 Excel 圖表教學

Wed, 14 Apr 2021 20:03:29 +0800

介紹如何在 Python 中使用 openpyxl 模組繪製各種圖形，輸出至 Excel 檔案中。

長條圖

在建立圖形之前，先產生一些測試用的資料，放進 Excel 表格中。

from openpyxl import Workbook
from openpyxl.chart import BarChart, Reference, Series

# 新增 Excel 活頁簿
wb = Workbook()

# 取得目前工作表
ws = wb.active

# 將測試資料填入 Excel 工作表
for i in range(10):
    ws.append([i])

接著以 Reference 建立繪圖用資料的參照，再呼叫 BarChart 繪製長條圖。

Python 從標準輸入讀取資料教學與範例

Wed, 31 Mar 2021 10:25:27 +0800

介紹如何在 Python 指令稿中從標準輸入讀取資料，並提供實際的應用範例程式碼。

`input` 讀取單行資料

Python 的 input 函數可以輸出提示訊息，並從標準輸入讀取一行文字資料，對於互動式的 Python 指令稿來說，預設的標準輸入就是鍵盤，所以這種方式時常用來讓使用者從鍵盤輸入資料：

Python 讀取 SAS7BDAT 格式 SAS 檔案教學與範例

Thu, 25 Mar 2021 19:06:27 +0800

介紹如何在 Python 中使用 sas7bdat 模組讀取 SAS7BDAT 格式的 SAS 檔案。

相關文章：
R 讀取 SAS7BDAT 格式 SAS 檔案教學與範例

安裝 `sas7bdat` 模組

Python 的 sas7bdat 模組可以透過 pip 指令來安裝：

# 安裝 sas7bdat 模組
pip install sas7bdat

讀取 SAS7BDAT 格式 SAS 檔案

這裡我們以 airline.sas7bdat 這個檔案來示範如何使用 Python 的 sas7bdat 模組來讀取 SAS7BDAT 格式的 SAS 檔案。

Python 處理 Excel、NumPy、Pandas 互相轉換教學與範例

Sun, 24 Jan 2021 20:25:02 +0800

介紹如何在 Python 中處理 Excel 與 NumPy 或 Pandas 之間的資料格式轉換。

許多表格類型的資料都會以 Excel 格式來儲存，而在 Python 中若要處理表格類型的資料，最常用的就是 NumPy 與 Pandas 兩套函式庫，以下是處理 Excel 表格與 NumPy 與 Pandas 資料格式之間的轉換的基本範例。

Python 使用 openpyxl 模組讀取、寫入 Excel 檔案教學與範例

Wed, 20 Jan 2021 16:22:20 +0800

介紹如何在 Python 中使用 openpyxl 模組讀取與寫入 Excel 的 *.xlsx 檔案。

Python 的 openpyxl 模組可用來讀取或寫入 Office Open XML 格式的 Excel 檔案，支援的檔案類型有 xlsx、xlsm、xltx、xltm，以下將示範如何使用 openpyxl 模組來讀取並修改 Excel 檔案。

Python 使用 humanize 模組將數字轉為容易閱讀格式教學與範例

Wed, 20 Jan 2021 10:25:31 +0800

介紹如何在 Python 中使用 humanize 模組，將數字轉為比較容易閱讀的格式或表示方式。

Python 的 humanize 模組可以用來將數字轉換為一般人慣用的表達方式，以下是各種不同應用的使用範例與程式碼。

ITK 以 LabelStatisticsImageFilter 套用遮罩影像計算統計量教學與範例

Fri, 15 Jan 2021 18:08:58 +0800

介紹如何使用 ITK 的 LabelStatisticsImageFilter 套用遮罩影像計算各種統計量，包含體積（數量）、加總、平均值、變異數、範圍等。

建立測試影像與遮罩影像

首先使用亂數的方式建立測試用的原始影像，並且手動建立一張測試用的遮罩影像：

Python 使用 ITK 讀取、寫入、建立影像教學與範例

Sun, 10 Jan 2021 10:47:32 +0800

介紹如何在 Python 中以 ITK 模組讀取、寫入影像檔案，以及自行建立 ITK 影像的方法。

ITK 快速讀取、寫入影像檔案

對於普通的影像檔案，可以使用 ITK 模組提供的 imread 函數來快速載入，其呼叫之後會立即執行載入檔案的動作，直接傳回影像內容：

Python 以 random 模組產生隨機亂數教學與範例

Sat, 09 Jan 2021 17:20:29 +0800

介紹如何使用 Python 內建的 random 模組產生各種亂數，以及進行隨機抽樣或排序等。

Python 內建的 random 模組可以用來產生隨機亂數，以下是各種亂數的產生方式與範例。

Python 以 NumPy 的 unique 函數篩選陣列不重複元素教學與範例

Fri, 08 Jan 2021 20:28:42 +0800

介紹如何在 Python 中使用 NumPy 模組的 unique 函數列出陣列中所有不重複的元素，並統計每個元素出現的次數。

列出不重複元素

在 Python 中我們可以使用 numpy 模組的 unique 函數列出串列（list）中所有不重複的元素：

ITK 計算 3D 二元遮罩影像物件數量與體積

Thu, 07 Jan 2021 19:01:01 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 函式庫計算 3D 二元遮罩影像中的物件數量與體積。

讀取原始影像

載入原始的 3D 細胞影像：

import itk
import itkwidgets

# 載入影像
image = itk.imread("3d_monolayer_xy1_ch2.tif")

# 查看影像
itkwidgets.view(image)

這裡所使用的 3D 細胞影像可以從 CellProfiler 的 GitHub 網站上取得。

SimpleITK 計算 2D 二元遮罩影像物件數量與統計值

Thu, 07 Jan 2021 09:59:55 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 的 ConnectedComponent 取出二元遮罩影像中的物件，計算物件數量與統計值。

我們希望透過影像分割（segmentation）之後的遮罩影像（mask image），自動計算圖片中的細胞數量（或是各種不相連物件的數量）。

VTK 使用 vtkDiscreteMarchingCubes 將二元遮罩影像轉為 Mesh 網格教學與範例

Wed, 06 Jan 2021 20:16:20 +0800

介紹如何在 Python 中使用 VTK 的 vtkDiscreteMarchingCubes 將二元遮罩影像轉為 Mesh 網格，並進行平滑化處理。

相關文章：
ITK 使用 BinaryMask3DMeshSource 將二元影像轉為 Surface 教學與範例
 ITK 使用 TriangleMeshToBinaryImageFilter 將 Surface 轉為二元影像教學與範例

Jupyter 以 itkwidgets 比較兩個影像差異教學與範例

Wed, 06 Jan 2021 09:43:40 +0800

介紹如何在 Jupyter 環境中使用 itkwidgets 的棋盤式與並列式影像比較圖，比較兩張 3D 影像的差異。

棋盤式影像比較圖

首先引入 itk 與 itkwidgets 模組，並以 itk 的 imread 讀取影像：

import itk
import itkwidgets

# 以 ITK 讀取兩張影像
image1 = itk.imread("brainweb165a10f17.mha")
image2 = itk.imread("brainweb1e1a10f20.mha")

使用 itkwidgets 的 checkerboard 函數可以繪製棋盤式的影像比較圖，其中的 pattern 參數可以用來調整格子的數量，這個數量也可以在互動式的操作介面上調整：

Python 位元組序列 bytes 使用教學與範例

Tue, 15 Dec 2020 19:53:25 +0800

介紹 Python 的位元組（bytes）函數的使用方式，並提供幾種常用的範例程式碼。

Python 的位元組（bytes）物件就是一串不可修改的序列，每個元素值都介於 0 到 255，若要將其他的物件轉換為位元組物件，可以使用 bytes 函數，以下是 bytes 函數的使用方式與範例。

Python 使用 VTK 讀取 DICOM 影像教學與範例

Sun, 29 Nov 2020 17:39:05 +0800

介紹如何在 Python 中使用 VTK 函式庫讀取 DICOM 影像。

`vtkDICOMImageReader` 讀取單一檔案 DICOM 影像

若要以 VTK 讀取單一檔案的 DICOM 影像，可以使用 vtkDICOMImageReader 並指定檔案位置即可：

import vtk

# 建立 vtkDICOMImageReader
dicomReader = vtk.vtkDICOMImageReader()

# 指定 DICOM 檔案
dicomReader.SetFileName("myfile.dcm")

# 讀取 DICOM 影像
dicomReader.Update()

# 取得 DICOM 影像
img = dicomReader.GetOutput()

# 顯示影像資訊
print("Scalar Type:", img.GetScalarTypeAsString())
print("Origin:", img.GetOrigin())
print("Extend:", img.GetExtent())
print("Spacing:", img.GetSpacing())

`vtkDICOMImageReader` 讀取 DICOM 影像序列

vtkDICOMImageReader 亦可用於讀取 DICOM 影像序列，只要指定 DICOM 序列檔案的所在目錄即可：

Python 數獨產生題目、自動解題程式教學與範例

Sat, 28 Nov 2020 17:06:19 +0800

介紹如何使用 Python 產生數獨題目，並以程式自動解題，找出數獨答案。

產生數獨題目

這是產生數獨題目的 Python 函數，他會產生一個 9x9 的矩陣，其中的 0 代表尚未填入數字的空格：

SimpleITK 使用 IntensityWindowingImageFilter 轉換影像數值範圍教學與範例

Fri, 27 Nov 2020 09:59:27 +0800

介紹如何使用 SimpleITK 的 IntensityWindowingImageFilter 對影像的像素值進行線性轉換。

IntensityWindowingImageFilter 的作用跟 RescaleIntensityImageFilter 類似，差異在於 IntensityWindowingImageFilter 可以自行指定窗函數的數值區間。

相關文章：
SimpleITK 使用 RescaleIntensityImageFilter 轉換影像數值範圍教學與範例

Python NumPy 陣列與 VTK 影像轉換教學與範例

Wed, 25 Nov 2020 19:03:58 +0800

介紹如何在 Python 中處理 NumPy 與 VTK 兩種影像格式的互相轉換。

相關文章：
Python 處理 NumPy、SimpleITK 與 ITK 影像互相轉換教學與範例

NumPy 陣列轉為 VTK 影像

以下是在 Python 中將普通的 NumPy 陣列轉為 VTK 影像的範例。

Python 使用 Matplotlib 繪製 3D 資料圖形教學與範例

Tue, 24 Nov 2020 15:29:08 +0800

介紹如何在 Python 中使用 matplotlib 的 mplot3d 工具組繪製各種 3D 圖形。

Jupyter 環境設定

若在 Jupyter 或 JupyterLab 環境中，除了安裝好 matplotlib 模組之外，建議也安裝 ipympl，可讓 Jupyter 在網頁中呈現互動式的圖形，對於分析 3D 資料非常有用。

Python 標準輸入 stdin、標準錯誤 stderr 使用教學與範例

Mon, 23 Nov 2020 19:44:28 +0800

介紹如何在 Python 中從標準輸入（standard input）讀取資料，以及透過標準錯誤（standard error）輸出錯誤訊息。

Python 讀取、寫入 XML 格式檔案教學與範例

Mon, 23 Nov 2020 08:40:03 +0800

介紹如何在 Python 中使用 xml.etree.ElementTree 模組來讀取與寫入 XML 格式的資料與檔案。

在 Python 中如果需要讀取 XML 檔案，或是將資料寫入 XML 檔案中，可以使用 xml.etree.ElementTree 模組來處理，以下是此模組的使用方式與範例。

PyVista 高階 VTK 繪圖工具安裝教學與範例

Thu, 19 Nov 2020 20:18:08 +0800

介紹如何在 Python 中使用 PyVista 高階 VTK 繪圖工具繪製各種 3D 資料圖形，適合用於簡報與論文。

VTK 是一套功能強大的繪圖工具，而在 Python 中亦可直接使用 VTK 進行各種圖形的繪製，但是 Python 的 VTK 使用方式幾乎跟 C++ 版本相同，在開發上需要撰寫大量的程式碼，而 PyVista 則是以 VTK 為基礎所開發的 API，讓使用者可以更方便使用 VTK 進行繪圖。

Python matplotlib xkcd 手繪卡通圖模式教學與範例

Sat, 14 Nov 2020 20:43:01 +0800

介紹如何在 Python 中使用 matplotlib 的 xkcd 模式，繪製手繪卡通圖風格的插圖。

手繪卡通圖模式

若要使用 matplotlib 的 xkcd 模式繪製插圖樣式圖形，建議先安裝 Humor Sans 這個卡通風格的字型：

Python ITK 3D 剛性影像對準 Rigid Registration 置中初始化教學與範例

Wed, 11 Nov 2020 14:13:51 +0800

介紹如何使用 VersorRigid3DTransform 剛性影像轉換搭配 CenteredTransformInitializer 置中初始化對影像進行對準。

影像對準

首先定義各種資料與物件的型別。

import itk
import matplotlib.pyplot as plt

# 定義資料型別
FixedImageType   = itk.Image[itk.F, 3]
MovingImageType  = itk.Image[itk.F, 3]
TransformType    = itk.VersorRigid3DTransform[itk.D]
OptimizerType    = itk.RegularStepGradientDescentOptimizerv4[itk.D]
RegistrationType = itk.ImageRegistrationMethodv4[FixedImageType,
                                                 MovingImageType]
MetricType       = itk.MeanSquaresImageToImageMetricv4[FixedImageType,
                                                       MovingImageType]

建立影像 reader，並指定影像來源檔案：

Python 以 SciPy 讀取 WAV 檔案繪製波形圖、時頻譜圖教學與範例

Tue, 10 Nov 2020 07:33:36 +0800

介紹如何在 Python 中使用 scipy 與 matplotlib 模組讀取 wav 聲音檔案，並繪製波形圖（waveform）、頻譜圖（spectrum）與時頻譜圖（spectrogram）。

Python 以 ctypes 載入 DLL、SO 動態連結函式庫教學與範例

Sun, 08 Nov 2020 19:19:39 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ctypes 載入 DLL 與 SO 動態連結函式庫，搭配 C/C++ 語言進行高速計算。

Python 的 ctypes 模組可以用來呼叫外部的函式庫，提供相容於 C 語言的資料型別，開發者可以透過這個模組直接呼叫 DLL 檔案（Windows 平台）或 SO 檔案（macOS 或 Linux 平台）中的函數。以下分別介紹 Windows 平台建立與使用 DLL 檔案、macOS 與 Linux 平台建立與使用 SO 檔案的步驟。

SimpleITK 使用 RescaleIntensityImageFilter 轉換影像數值範圍教學與範例

Sun, 08 Nov 2020 15:01:30 +0800

介紹如何使用 SimpleITK 的 RescaleIntensityImageFilter 對影像的像素值進行線性轉換。

相關文章：
SimpleITK 使用 IntensityWindowingImageFilter 轉換影像數值範圍教學與範例

首先從 DICOM 影像序列讀取 3D 影像資料：

import SimpleITK as sitk
import matplotlib.pyplot as plt

# DICOM 影像序列檔案所在目錄
dicom_folder = "/mnt/data/ct_image"

# 建立影像序列 Reader
reader = sitk.ImageSeriesReader()

# 取得所有 DICOM 影像的 Series IDs
series_ids = reader.GetGDCMSeriesIDs(dicom_folder)

# 取得指定 Series ID 的 DICOM 影像序列檔案名稱
dicom_filenames = reader.GetGDCMSeriesFileNames(dicom_folder, series_ids[])

# 設定 DICOM 影像序列檔案名稱
reader.SetFileNames(dicom_filenames)

# 實際讀取影像內容
image = reader.Execute()

確認影像的大小：

Python 以 Streamlit 建立網頁資料分析應用程式教學與範例

Fri, 06 Nov 2020 15:11:06 +0800

介紹如何在 Python 中使用 Streamlit 快速建立互動式的網頁資料分析應用程式。

Streamlit 是一個 Python 的模組，可以快速將單純的資料分析 Python 程式包裝成一個互動式網頁應用程式。

ITK 使用 BinaryMask3DMeshSource 將二元影像轉為 Surface 教學與範例

Wed, 04 Nov 2020 19:49:38 +0800

介紹如何使用 ITK 的 BinaryMask3DMeshSource 將二元影像（binary image）轉為網格（mesh）構成的 surface。

相關文章：
ITK 使用 TriangleMeshToBinaryImageFilter 將 Surface 轉為二元影像教學與範例
 VTK 使用 vtkDiscreteMarchingCubes 將二元遮罩影像轉為 Mesh 網格教學與範例

Jupyter 透過自訂 Files Handler 停用檔案下載功能教學與範例

Tue, 03 Nov 2020 20:50:56 +0800

介紹如何透過自訂檔案處理函數，停用 Jupyter 的檔案下載功能，禁止使用者下載檔案。

禁止下載檔案 Files Handler

建立一個 Python 指令稿 forbid_files_handler.py，內容如下：

Python 查詢、變更工作目錄教學與範例

Tue, 03 Nov 2020 18:15:40 +0800

介紹如何在 Python 中使用 os 模組查詢與更改目前的工作目錄。

在 Python 中若要查詢或變更目前的工作目錄（current working directory），可以透過內建的 os 模組來處理，以下是操作方法與範例。

Python 擷取螢幕畫面 pyscreenshot 模組使用教學與範例

Tue, 03 Nov 2020 17:59:35 +0800

介紹如何使用 Python 的 pyscreenshot 模組擷取螢幕畫面快照，適用於 Windows、Mac OS X 與 Linux 系統。

安裝 `pyscreenshot` 模組

pyscreenshot 是一個專門用來擷取螢幕畫面的 Python 模組，並將圖片轉為 PIL 或 Pillow 影像，可以做為 ImageGrab 模組的替代方案。

Python ITK 2D 影像對準 Hello World 教學與範例

Fri, 30 Oct 2020 20:13:06 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 函式庫的 v4 影像對準框架處理二維影像的對準，並提供 hello world 範例程式碼。

ITKv4 影像對準框架

ITKv4 影像對準框架跟上一版比較起來更為彈性，主要差異就是對準過程都在新的虛擬影像（virtual image）中進行，固定影像（fixed image）與調動影像（moving image）都透過轉換（transforms）與內插（interpolators）在虛擬影像空間以 metric 衡量配適程度，然後將結果交給 optimizer 更新轉換參數，重複這個過程直到結果收斂。

Python 以 PyCryptodome 實作 RSA 非對稱式加密方法教學與範例

Thu, 29 Oct 2020 15:28:26 +0800

介紹如何在 Python 中使用 PyCryptodome 模組產生 RSA 金鑰，並對資料進行加密與解密。

Python 的 PyCryptodome 模組提供了各種加密演算法工具，其安裝方式請參考另外一篇 PyCryptodome 實作 AES 對稱式加密方法教學。

Python 以 PyCryptodome 實作 AES 對稱式加密方法教學與範例

Thu, 29 Oct 2020 12:05:33 +0800

介紹如何在 Python 中使用 PyCryptodome 模組以 AES 對稱式加密方法對資料進行加密與解密。

AES 進階加密標準由美國國家標準與技術研究院（NIST）於 2001 年 11 月 26 日發布於 FIPS PUB 197，並在 2002 年 5 月 26 日成為有效的標準，是目前主流的對稱金鑰加密演算法之一。

ITK 使用 ScalarImageKmeansImageFilter 進行 K-Means 分群教學與範例

Tue, 27 Oct 2020 10:20:41 +0800

介紹如何使用 ITK 的 ScalarImageKmeansImageFilter 以 K-means 分群演算法，將影像像素值進行分群（clustering），產生標註（label）影像。

原始影像

載入原始影像。

import itk
import matplotlib.pyplot as plt

# 影像像素資料類型
PixelType = itk.SS

# 影像維度
Dimension = 2

# 影像類型
ImageType = itk.Image[PixelType, Dimension]

# 建立影像 Reader
ReaderType = itk.ImageFileReader[ImageType]
reader = ReaderType.New()
reader.SetFileName("fixed.mhd")
reader.Update()

# 讀取 Fixed 影像
image = reader.GetOutput()

# 顯示原始影像
plt.imshow(itk.GetArrayViewFromImage(image), cmap='gray')
plt.show()

Python ITK 線性仿射影像對準 Affine Registration 教學與範例

Mon, 19 Oct 2020 19:07:20 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 進行影像的線性仿射影像對準（affine registration）。

準備測試用影像

這裡我們使用一張影像作為基準影像（fixed image），以 AffineTransform 線性仿射轉換套用至基準影像上，產生一張調動影像（moving image）。

Python ITK 以 Observer 監看影像對準過程教學與範例

Wed, 14 Oct 2020 16:07:58 +0800

介紹如何使用 ITK 的 observer 監看影像對準過程，繪製及時的距離變化圖，確認收斂情況。

影像對準（image registration）的計算過程需要確認結果是否正確收斂到最佳解，在 ITK 中我們可以透過設定 observer 的方式，取出每次疊代產生的 metric 數值，並及時繪製出圖形，方便開發者調整參數。

Python ITK 影像平移線性對準 Translation Registration 教學與範例

Wed, 14 Oct 2020 12:08:34 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 進行 2D 影像平移線性對準（translation registration）。

準備測試用影像

這裡我們使用一張影像作為基準影像（fixed image），以 TranslationTransform 平移轉換套用至基準影像上，產生一張調動影像（moving image）。

Python 使用 ITK SimpleFilterWatcher 監看 Filter 執行狀態教學與範例

Tue, 13 Oct 2020 06:58:42 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 的 SimpleFilterWatcher 輸出指定 filter 產生的管線事件（pieline events）詳細資訊。

在開發 ITK 應用程式時，如果需要觀察管線內部各個 filter 的運作狀況，可以在程式中加入 SimpleFilterWatcher，把指定 filter 的所產生的所有管線事件輸出至標準輸出（standard output）。

Python 使用 ITK ResampleImageFilter 影像座標轉換、重新取樣教學與範例

Sun, 11 Oct 2020 18:56:33 +0800

介紹如何使用 ITK 的 ResampleImageFilter 進行影像的各種座標轉換以及重新取樣。

ITK 的 ResampleImageFilter 可以用來套用 ITK 的各種轉換（transform），並且以指定的內插方法（interpolator）進行影像的重新取樣（resample），得到新座標系統下的影像。

Python 使用 ITK ImageFileWriter 串流分批寫入大型檔案教學與範例

Sat, 10 Oct 2020 17:02:14 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 的 ImageFileWriter 本身的串流功能，分批處理大型檔案。

在使用 ITK 進行各種處理流程時，除了使用 StreamingImageFilter 分割資料建立串流之外，亦可在使用 ImageFileWriter 寫入檔案的時候，以 SetNumberOfStreamDivisions 設定串流分割參數，讓整條管線都以串流的方式處理，以下是一個轉換影像類型的範例：

Python 使用 ITK StreamingImageFilter 串流分批處理大型影像教學與範例

Sat, 10 Oct 2020 09:39:17 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 的 StreamingImageFilter 將大型影像自動分割成小區域，以串流分批處理。

在使用 ITK 處理影像資料時，若遇到影像過大、記憶體不足時，可以使用串流（streaming）的方式將資料切割成小區域分批處理，以節省記憶體。

SimpleITK 使用 MaskImageFilter 與 MaskNegatedImageFilter 套用遮罩影像教學與範例

Sat, 26 Sep 2020 15:28:38 +0800

介紹如何使用 SimpleITK 的 MaskImageFilter 與 MaskNegatedImageFilter 將遮罩套用至影像中，取出原始影像中對應遮罩標示的區域。

`MaskImageFilter` 套用遮罩

MaskImageFilter 可以將影像套用指定遮罩，將指定遮罩值的區域篩除。

ITK 使用 TriangleMeshToBinaryImageFilter 將 Surface 轉為二元影像教學與範例

Sat, 26 Sep 2020 08:33:31 +0800

介紹如何使用 ITK 的 TriangleMeshToBinaryImageFilter 將網格（mesh）包圍的範圍轉為二元影像（binary image）。

相關文章：
ITK 使用 BinaryMask3DMeshSource 將二元影像轉為 Surface 教學與範例
 VTK 使用 vtkDiscreteMarchingCubes 將二元遮罩影像轉為 Mesh 網格教學與範例

Python 處理 NumPy、SimpleITK 與 ITK 影像互相轉換教學與範例

Thu, 24 Sep 2020 19:53:34 +0800

介紹如何在 Python 中處理 NumPy、SimpleITK 與 ITK 三種影像格式的互相轉換。

SimpleITK 轉換為 NumPy 與 ITK

若要將 SimpleITK 格式轉換為單純的 NumPy 陣列，可以使用 GetArrayFromImage 或是 GetArrayViewFromImage。

SimpleITK 使用 LabelOverlay 套疊標註影像教學與範例

Wed, 23 Sep 2020 19:05:26 +0800

介紹如何使用 SimpleITK 的 LabelOverlay 將標註影像（label image）自動套用色彩後，疊加在原始影像上。

在檢視原始影像與標註影像的對應時，除了用 LabelToRGBImageFilter 將標註影像轉為 RGB 彩色影像之外，也可以利用 LabelOverlay 自動將標註影像轉為 RGB 彩色影像之後，直接疊在原始影像上面。

SimpleITK 使用 LabelToRGBImageFilter 將標註影像轉為 RGB 彩色影像教學與範例

Wed, 23 Sep 2020 09:57:19 +0800

介紹如何使用 SimpleITK 的 LabelToRGBImageFilter 將標註影像（label image）轉換為 RGB 彩色影像，方便顯示於螢幕上。

在標註影像的區域時，通常會將標註資訊儲存於另外一個標註檔案（label image）之中，跟原始影像搭配使用，以下是 Allen Mouse Brain CCFv3 平均腦與標註影像的範例。

ITK 使用 MeshFileReader 讀取 OBJ 檔案教學與範例

Mon, 07 Sep 2020 10:39:40 +0800

介紹如何使用 ITK 的 MeshFileReader 讀取 OBJ 網格檔案。

Python 讀取 OBJ 檔案

若在 Python 中，可以使用 itk 模組的 MeshFileReader 來讀取 OBJ 檔案：

import itk

# 設定 Mesh 資料型態（浮點數、維度 3）
meshType = itk.Mesh[itk.F, 3]

# 建立 Mesh Reader
meshReader = itk.MeshFileReader[meshType].New()

# 設定 MeshIO
meshIO = itk.OBJMeshIO.New()
meshReader.SetMeshIO(meshIO)

# 指定 OBJ 檔案名稱
meshReader.SetFileName('my_mesh.obj')

# 實際讀取 OBJ 檔案
meshReader.Update()

# 取得 Mesh 內容
mesh = meshReader.GetOutput()

C++ 讀取 OBJ 檔案

若要在 C++ 讀取 OBJ 檔案，可以使用 itk::MeshFileReader：

itkwidgets 互動式 Jupyter 影像視覺化工具使用教學與範例

Fri, 07 Aug 2020 09:30:12 +0800

介紹如何在 Jupyter 環境中使用 itkwidgets 模組，互動式顯示影像或網格等 3D 資料。

itkwidgets 是從 itk-vtk-viewer 所衍生出來的 Python 模組，可以讓使用者在 Jupyter 環境之下顯示各種影像分析相關的資料。

Python 使用 SimpleElastix 處理 3D 影像對準教學與範例

Mon, 20 Jul 2020 14:17:08 +0800

介紹如何使用 Python 與 SimpleElastix 處理 3D 影像對準，並顯示處理結果。

Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework

第三代的 Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework（簡稱 CCFv3）提供了高解析度的老鼠腦圖譜，這裡我們使用 CCFv3 的腦影像作為基準，將自己的腦影像與 CCFv3 的腦影像進行影像對準。

Python 處理 TIFF 三維立體影像降解析度教學與範例

Thu, 09 Jul 2020 16:04:51 +0800

介紹如何在 Python 中使用 ITK 模組處理 TIFF 檔案序列組成的大型影像。

標準處理方式

如果伺服器的記憶體夠大，足夠容納整個影像的話，可以直接一次將整個影像讀取至記憶體，進行各種處理後，再轉存至輸出檔案中。

Python 使用 yt 模組分析、顯示三維立體資料教學與範例

Wed, 27 May 2020 08:01:18 +0800

介紹如何使用 Python 的 yt 模組，分析與顯示三維立體資料，並繪製立體渲染圖形。

yt 是一套 Python 的三維立體資料分析與顯示模組，主要用於物理與工程相關領域，以下是簡單的安裝使用範例，詳細的操作說明可參考 yt 的官方網站。

Python SimpleITK 影像處理教學：讀取 DICOM 影像序列檔案

Mon, 25 May 2020 11:07:26 +0800

介紹如何使用 Python 的 SimpleITK 模組讀取 DICOM 影像序列檔案，查看後設資料（metadata）、轉存為其他格式的三維影像檔案。

這裡我們使用 DICOM Library 所提供的 CT 影像作為示範，除此之外 ORS 的網站上面也有提供許多可用來測試的影像檔案。

Python SimpleITK 影像處理教學：合併純量影像製作彩色影像

Thu, 23 Apr 2020 21:35:23 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 將兩張灰階影像合併成一張 RGB 彩色影像，評估兩張影像的對準狀況。

在做完影像對準（image registration）的處理之後，通常都會需要以視覺化的方式呈現兩張影像，評估對準的結果，以下是將兩張灰階影像合併為一張 RGB 彩色影像的流程示範。

SimpleElastix 影像對準工具安裝、基本使用教學與範例

Thu, 23 Apr 2020 10:04:45 +0800

介紹如何使用 SimpleElastix 影像對準（image registration）工具，以剛性、線性、非線性的方式對準影像。

安裝 SimpleElastix

從 GitHub 下載 SimpleElastix 的原始碼：

# 下載 SimpleElastix 原始碼
git clone https://github.com/SuperElastix/SimpleElastix

Python SimpleITK 影像處理教學：Extract、Crop、RegionOfInterest 擷取部分影像

Mon, 20 Apr 2020 10:20:00 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 將一張影像中的部分區域擷取出來，變成一張小的影像。

SimpleITK 的 Extract 與 Crop 函數可以將一張影像中的部分區域擷取出來，儲存成一張小的影像。

Python SimpleITK 影像處理教學：Shrink 縮小影像

Sun, 19 Apr 2020 06:16:09 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 的 Shrink 函數來縮小影像。

顯示影像切面函數

首先定義一個用來顯示影像切面的函數：

import SimpleITK as sitk
import matplotlib.pyplot as plt

# 顯示影像切面
def myShowImage(image, z_index):
    nda = sitk.GetArrayViewFromImage(image)
    slice = nda[z_index,:,:]
    plt.imshow(slice)
    plt.show()

原始影像

這裡我們以 Allen Mouse Brain Atlas 老鼠標準腦的影像為範例，先讀取原始影像，並檢查其影像大小、位置與 voxel size 資訊。

Python SimpleITK 影像處理教學：Paste 貼上影像

Thu, 16 Apr 2020 20:45:31 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 將一張影像貼在另外一張影像中。

SimpleITK 的 Paste 函數可以將一張影像貼在另外一張影像中指定的位置，將原本的影像蓋過去。

在影像對準的應用中，我們可以利用這樣的方式擴展基準影像的邊界，方便進行後續的影像對準工作。

Python SimpleITK 影像處理教學：Allen Mouse Brain Atlas 老鼠標準腦

Wed, 15 Apr 2020 20:02:34 +0800

介紹如何在 Python 以 SimpleITK 模組讀取 Allen Mouse Brain Atlas 老鼠標準腦、繪製切面圖，並計算各種基本統計量。

讀取標準腦影像

老鼠的標準腦 volume 影像可從 Allen Mouse Brain Atlas 的網站下載，解壓縮之後即可使用 Python 的 SimpleITK 模組來讀取：

讀取 IMARIS（IMS）檔案原始影像、後設資料教學與範例

Tue, 14 Apr 2020 19:32:07 +0800

介紹如何從 IMS 檔案中讀取影像資料，轉換成其他的影像檔案。

IMARIS（IMS）是一種以 HDF5 格式為基礎的影像檔案格式，專門用於儲存大型的影像，在一個 IMS 影像檔案中除了原始解析度的影像之外，同時也會包含低解析度的影像資料，配合 HDF5 的 chunk 方式儲存，可加速影像的讀取與顯示速度。

Python SimpleITK 影像處理教學：讀取 DICOM 影像後設資料 Metadata

Wed, 01 Apr 2020 08:09:51 +0800

介紹如何在 Python 中使用 SimpleITK 讀取 DICOM 影像的後設資料（metadata）。

許多的醫學影像（例如 X 光、斷層掃描、各種顯微鏡影像等）都會以 DICOM 的格式儲存，而附帶的實驗相關資訊也都會儲存在 DICOM 標準的 Tags 中，以下介紹如何從 DICOM 檔案中取出這些資訊。

Python SimpleITK 影像處理教學：基本影像讀取與檢視

Tue, 31 Mar 2020 14:52:15 +0800

介紹如何在 Python 中以 SimpleITK 這套影像處理工具，進行基本的影像讀取與檢視工作。

相關文章：
Python SimpleITK 影像處理教學：讀取 DICOM 影像後設資料 Metadata
Python SimpleITK 影像處理教學：讀取 DICOM 影像序列檔案
 Python 使用 Pydicom 讀取、編輯 DICOM 影像檔案教學與範例

Python DICOM 影像分析預處理教學與範例

Sun, 29 Mar 2020 18:14:46 +0800

介紹如何使用 Python 的各種影像相關模組，進行 DICOM 影像分析的預處理（pre-processing）。

讀取 DICOM 影像檔案

若要讀取 DICOM 檔案，可以使用 Pydicom 模組的 dcmread 函數，這裡我們使用 Pydicom 附帶的測試 DICOM 檔案作為示範。

Python 使用 Pydicom 讀取、編輯 DICOM 影像檔案教學與範例

Sat, 28 Mar 2020 18:48:53 +0800

介紹如何在 Python 中使用 Pydicom 模組，讀取與編輯 DICOM 影像檔案的內容。

Python 的 Pydicom 模組是一套非常完整的 DICOM 影像檔案處理工具，可以讀取、編輯或寫入 DICOM 檔案，以下是基本的使用教學與範例。

Python 以 ITK 轉換影像資料型別教學與範例

Fri, 27 Mar 2020 11:37:45 +0800

介紹如何在 Python 中以 ITK 轉換影像的資料型別，將 unsigned short 的灰階影像轉換為 unsigned char。

安裝 Python 的 ITK 模組

透過 pip3 安裝 Python 的 itk 模組：

# 安裝 Python ITK 模組
pip3 install itk

轉換影像類型

以下是使用 ITK 將 unsigned short 的灰階影像轉換為 unsigned char 灰階影像的 Python 指令稿：

Python tkinter 視窗程式設計教學：Hello World

Sun, 15 Mar 2020 18:43:55 +0800

介紹如何在 Python 中使用 tkinter 模組，開發具有圖形介面（GUI）的視窗程式。

tkinter（代表 Tk interface）是 Python 中最基本的 Tk 圖形化工具標準模組，在多數的 UNIX/Linux、Mac OS 以及 Windows 系統都可以使用。

Python 設定檔解析模組 ConfigParser 使用教學

Wed, 26 Feb 2020 07:48:36 +0800

介紹如何使用 Python 的 ConfigParser 設定檔解析模組，讀取與寫入設定檔案中的設定值。

INI 檔案（副檔名為 .ini）是一種格式簡單、應用廣泛的文字設定檔格式，普遍被應用於 Windows 系統以及其他的應用程式中，而在 Python 中若要讀取或寫入 INI 檔案，可以使用 ConfigParser 這個設定檔解析模組，以下是該模組的使用教學。

JupyterLab 整合多 Conda 環境不同版本 Python、R 語言教學

Mon, 17 Feb 2020 14:13:25 +0800

介紹如何使用 nb_conda_kernels 管理多個 Conda 環境下的 Jupyter 核心，整合多 Conda 環境下的 Python 或 R 等語言。

nb_conda_kernels 是一個 Jupyter 的擴充功能（extension），可以管理多個 Conda 環境下的 Jupyter 核心（kernels），整合多 Conda 環境中各種不同版本的 Python 或 R 等語言。

Anaconda 建立 JupyterLab 的 Python 與 R 混合環境教學

Sun, 16 Feb 2020 21:02:24 +0800

介紹如何使用 Anaconda 建立 JupyterLab 整合環境，同時使用 Python 與 R 語言。

安裝 JupyterLab 的 Python 與 R 混合環境

在安裝好基本的 Anaconda 環境之後，建立一個 Python 的 conda 環境，而 Python 的版本可以自行選擇：

Ubuntu Linux 安裝 Anaconda 資料分析與計算環境

Fri, 14 Feb 2020 15:32:18 +0800

介紹如何在 Ubuntu Linux 中安裝 Anaconda 資料分析與計算環境。

下載 Anaconda 安裝檔案

從 Anaconda 官方網站上下載安裝檔案：

# 下載 Anaconda 安裝檔案
curl -O https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda3-2019.10-Linux-x86_64.sh

計算一下 SHA-1 檢查碼：

# 檢查檔案
sha256sum Anaconda3-2019.10-Linux-x86_64.sh

46d762284d252e51cd58a8ca6c8adc9da2eadc82c342927b2f66ed011d1d8b53  Anaconda3-2019.10-Linux-x86_64.sh

將這個 SHA-1 檢查碼的結果跟 Anaconda 官方網站的檢查碼比對一下，若檢查碼相同則表示檔案沒有問題。

Python 集合 Set 使用方法教學與範例

Thu, 07 Nov 2019 19:24:03 +0800

介紹如何使用 Python 的集合（set）變數儲存不重複的元素，並進行各種操作。

建立集合

若要直接建立一個集合，可用大括號將所有元素包起來：

# 建立集合
fruits = {'apple', 'orange', 'banana', 'avocado'}
print(fruits)

{'avocado', 'banana', 'apple', 'orange'}

亦可使用列表（list）的資料以 set 函數來建立集合，建立集合時重複的元素會被自動刪除：

Python 產生 UUID 通用唯一辨識碼教學與範例

Wed, 06 Nov 2019 19:48:07 +0800

介紹如何在 Python 中產生 UUID，當成具有唯一性質的識別代碼。

通用唯一辨識碼（Universally Unique Identifier，縮寫為 UUID）是一種 128 位元的識別碼，由於它幾乎不可能重複，所以在各種應用中常被拿來做為唯一性的識別代碼。

Python 使用 MySQL Connector 操作 MySQL/MariaDB 資料庫教學與範例

Tue, 29 Oct 2019 11:10:31 +0800

介紹如何使用 Python 的 MySQL Connector 模組連接 MySQL/MariaDB 資料庫，進行查詢、新增或刪除等各種操作。

Python 有許多 MySQL/MariaDB 資料庫相關的模組，而最常被使用的就是 MySQL Connector 與 MySQLdb 這兩個模組，以下是 MySQL Connector 模組的使用方式。

Python tempfile 暫存檔案、目錄產生模組使用教學與範例

Mon, 30 Sep 2019 19:20:14 +0800

介紹如何使用 Python 的 tempfile 模組自動建立暫存檔案或目錄，存放暫時性的資料。

建立暫存檔案

TemporaryFile() 可以用來建立暫存用的檔案，預設會以二進位的方式開啟，我們可以將暫存資料寫入檔案中，需要時再讀取出來，而在檔案關閉之後，該暫存檔就會自動被刪除。

Python time 時間模組使用教學與範例

Wed, 25 Sep 2019 15:04:07 +0800

介紹 Python 的 time 時間模組中各函數的使用方法與範例。

`time.time()` 函數

time.time() 可以傳回從 1970/1/1 00:00:00 算起至今的秒數：

# 引入 time 模組
import time

# 從 1970/1/1 00:00:00 至今的秒數
seconds = time.time()

# 輸出結果
print(seconds)

1569376996.8464663

time.time() 通常是用來作為時間戳記，例如測量程式執行時間。

Python 測量程式碼執行時間教學與範例

Mon, 23 Sep 2019 08:52:59 +0800

介紹如何使用 Python 的 time、timeit 與 datetime 模組測量程式執行時間。

`time` 模組

time 是 Python 標準的時間模組，其 time.time() 函數可以用來取得目前的時間戳記，藉由程式碼執行前後的時間戳記，就可以計算程式執行的時間：

Python for 迴圈用法教學與範例

Thu, 19 Sep 2019 13:34:44 +0800

各種 Python 程式語言的 for 迴圈用法教學，並提供完整範例。

`for` 迴圈用法

Python 的 for 迴圈可以用來對一連串的元素（列表或字串）逐一做處理，而它的使用方式跟其他程式語言稍有不同，Python 的 for 是直接接受一個元素序列，然後逐一取出處理：

Python 呼叫 Excel VBA 自動化執行巨集程式教學與範例

Wed, 11 Sep 2019 08:15:32 +0800

使用 Python 的 pywin32 模組，串接 Excel VBA 巨集程式，自動化執行大量程式。

Python 是一種很適合用來串接各種組件，進行系統整合的程式語言，如果我們有許多 Excel 的 VBA 巨集程式，想要讓它們可以自動化執行，就可以考慮使用 Python 來處理。

Windows 安裝 Jupyter Notebook Python 程式開發教學

Wed, 04 Sep 2019 15:25:03 +0800

介紹如何在 Windows 中安裝 Jupyter Notebook Python 程式開發環境。

Step 1

開啟 Windows 的「命令提示字元」，使用 pip 直接安裝 Jupyter：

pip install jupyter

Step 2

安裝完成後，即可在命令提示字元中馬上執行以下指令啟動 Jupyter，啟動後會自動開啟瀏覽器，進入 Jupyter 環境：

Windows 使用 Cython 加速 Python 程式執行速度教學

Tue, 03 Sep 2019 17:25:26 +0800

介紹如何安裝與使用 Cython，結合 Python 與 C 語言的優點，提升程式的執行速度。

安裝 Cython

打開 Windows 的命令提示字元，使用 pip 安裝 cython 套件：

Windows 使用 Python + Selenium 自動控制瀏覽器教學與範例

Wed, 28 Aug 2019 11:09:33 +0800

介紹如何在 Windows 環境下，使用 Python 的 Selenium 模組，撰寫自動控制瀏覽器的指令稿。

安裝 Python 環境

在開始之前，請先確認自己的 Windows 系統中有安裝 Python 的環境，如果沒有的話，請依照 Windows 安裝 Python 程式開發環境的步驟，在自己的 Windows 系統中安裝好 Python 的程式開發環境。

Python 使用 pywin32 模組操控 Excel 教學與範例

Tue, 13 Aug 2019 19:00:45 +0800

介紹如何使用 Python 的 pywin32 模組操控 Excel。

如果想在 Windows 中使用 Python 程式操控 Excel，可以使用 pywin32 這個 Python 模組，使用前先依照步驟安裝 pywin32 模組。

新增 Excel 檔案

以下這個範例是使用 Python 操控 Excel，新增一個 Excel 活頁簿，並將資料寫入工作表，最後存檔離開。

Python List 的 sort 與 sorted 排序用法教學與範例

Mon, 29 Jul 2019 19:08:45 +0800

介紹在 Python 中如何排序數值、文字，以及反向排序、自訂排序鍵值函數。

基本排序

在 Python 中若要對 list 中的元素進行排序，有兩種方式，一種是使用 sorted，他會對元素排序之後，傳回一個排序好的新 list，而原本的 list 則不受影響：

Python 的 Big5 與 UTF-8 檔案編碼轉換程式教學

Sat, 27 Jul 2019 06:36:00 +0800

介紹如何使用簡單的 Python 程式處理 Big5 與 UTF-8 檔案的編碼轉換問題。

Big5 與 UTF-8 的編碼轉換是在中文資料處理上常見的問題之一，以下介紹如何使用 Python 來處理 Big5 與 UTF-8 編碼的互轉。

Python 寫入檔案教學與範例

Fri, 26 Jul 2019 09:48:03 +0800

介紹如何在 Python 中將資料寫入檔案，並提供基本範例程式碼。

寫入檔案

在 Python 中若要將資料寫入檔案，可使用 open 開啟檔案後，以 write 寫入資料，最後再以 close 關閉檔案。

pywin32 安裝與使用教學，Python 的 Windows 擴充功能套件

Thu, 25 Jul 2019 14:16:02 +0800

介紹如何安裝與使用 pywin32 這個 Python 的 Windows 擴充功能套件。

pywin32 是一個 Python 的 Windows API 擴充功能套件，開發者可以透過它來操作 Windows 下的各種應用程式，以下是 pywin32 的安裝步驟以及使用範例。

Windows 安裝 Python 的 pip 套件管理工具教學

Mon, 22 Jul 2019 08:08:24 +0800

示範如何在 Windows 中安裝 Python 的 pip 套件管理工具。

pip 是 Python 專用的套件安裝工具，幾乎任何套件只要知道名稱，即可使用 pip 的一行指令，自動下載與安裝，非常方便又好用，以下是在 Windows 系統中安裝 pip 套件管理程式的步驟。

Windows 安裝 Python 程式開發環境教學

Tue, 16 Jul 2019 12:18:12 +0800

介紹如何在 Windows 安裝 Python 程式開發環境，撰寫並執行 Python 指令稿。

如果想要在 Windows 中撰寫 Python 指令稿（script）、開發 Python 的程式，首先第一步就是要先安裝 Python 的開發環境，以下是在 Windows 中安裝 Python 的步驟教學。

Python 字串格式化教學與範例

Thu, 27 Sep 2018 14:48:53 +0800

介紹 Python 的字串格式化方法，調整文字與數值的輸出格式，並提供實用的範例程式碼。

在 Python 中若要以特定的格式來輸出文字或數值，可以使用透過各種字串的格式化方法來處理，而 Python 字串格式化的方法有兩種，一種是類似 C 語言 printf 的語法，另外一種是後來發展的 format 語法，兩種都可以使用，以下是各種格式化的使用方式。