spark2.4开始支持image图片数据源操作！！

本文主要是介绍spark2.4开始支持image图片数据源操作！！，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

相关知识

色彩理论之颜色模式：
https://www.colortell.com/1463.html

java.awt.Color介绍：
https://www.cnblogs.com/21summer/p/9309435.html

javax.imageio.ImageIO：
https://blog.csdn.net/tanga842428/article/details/78573354

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/imageio/package-summary.html

使用例子

val spark = SparkSession.builder().appName("Spark SQL basic example").master("local").getOrCreate()val dataFrame = spark.read.format("image").option("dropInvalid", true).load("data/images/partitioned")dataFrame.printSchema()dataFrame.select(col("cls"),col("date"),col("image.origin"),col("image.height"),col("image.width"),col("image.nChannels"),col("image.mode")).show(false)

当前支持的参数只有一个：dropInvalid：是否从结果中删除无效的图片。

暂不支持图片数据源写到文件中。

上述代码运行结果如下：
cls 和date都是根据分区读取出来的，图片的格式只有一个字段就是image,但是image是一个嵌套的类型。

从这里面我们可以灵活使用分区字段，比如放到机器学习中，我们可以当作 label，不同图片存放在不同的label下面，可以将其归类。

dropInvalid参数设置为false的输出结果：

例子分析

format(“image”)

上述代码展示了使用sparksession读写image数据源的例子，下面我们具体分析。format参数是image意味着会去找到DataSourceRegister 的子类，重写了shortName为image的具体实现类。下面的代码即使所要使用的类，ImageFileFormat 集成了FileFormat实现了 DataSourceRegister 接口。

private[image] class ImageFileFormat extends FileFormat with DataSourceRegister {override def inferSchema(sparkSession: SparkSession,options: Map[String, String],files: Seq[FileStatus]): Option[StructType] = Some(ImageSchema.imageSchema)override def shortName(): String = "image"......
}

图片数据的schema

那么我们来看一下image数据格式是什么，上面代码中重写了inferSchema方法，我们可以看到调用了ImageSchema.imageSchema，我们看看具体实现：

//我们会发现读取image图片后dataframe只有单一的一列，名字是image,而image对应的列的类型就是columnSchema
val imageSchema = StructType(StructField("image", columnSchema, true) :: Nil)//那么columnSchema是什么呢？其实很明显dataframe虽然只有一列名字叫做image,但是它的类型却是嵌套类型val columnSchema = StructType(StructField("origin", StringType, true) ::StructField("height", IntegerType, false) ::StructField("width", IntegerType, false) ::StructField("nChannels", IntegerType, false) ::// OpenCV-compatible type: CV_8UC3 in most casesStructField("mode", IntegerType, false) ::// Bytes in OpenCV-compatible order: row-wise BGR in most casesStructField("data", BinaryType, false) :: Nil)

对于image列对应的schema类型其实就是Row(String, Int, Int, Int, Int, Array[Byte])。
image中每一列字段解释：

• origin ：图片路径
• height：图片高度
• width：图片宽度
• nChannerls：图片通道数量
• mode：openCV兼容的类型
• data：以openCV兼容的方式排列，大多数情况下按行排列BGR

打印出来的schema信息：

root|-- image: struct (nullable = true)|    |-- origin: string (nullable = true)|    |-- height: integer (nullable = true)|    |-- width: integer (nullable = true)|    |-- nChannels: integer (nullable = true)|    |-- mode: integer (nullable = true)|    |-- data: binary (nullable = true)|-- cls: string (nullable = true)|-- date: string (nullable = true)

mode字段取值：openCV支持的类型：

CV_<bit_depth>(S|U|F)C<number_of_channels>

  val ocvTypes: Map[String, Int] = Map(undefinedImageType -> -1,"CV_8U" -> 0, "CV_8UC1" -> 0, "CV_8UC3" -> 16, "CV_8UC4" -> 24)

 1--bit_depth---比特数---代表8bite,16bites,32bites,64bites---举个例子吧--比如说,如果你现在创建了一个存储--灰度图片的Mat对象,这个图像的大小为宽100,高100,那么,现在这张灰度图片中有10000个像素点，它每一个像素点在内存空间所占的空间大小是8bite,8位--所以它对应的就是CV_82--S|U|F--S--代表---signed int---有符号整形U--代表--unsigned int--无符号整形F--代表--float---------单精度浮点型3--C<number_of_channels>----代表---一张图片的通道数,比如:1--灰度图片--grayImg---是--单通道图像2--RGB彩色图像---------是--3通道图像3--带Alph通道的RGB图像--是--4通道图像

颜色的通道：

对于灰度图像，典型值为1，对于彩色图像（例如，RGB），典型值为3，对于具有alpha通道的彩色图像，典型值为4。

例子举例说明

//简单例子
//isGray是判断是否是灰度图像的
val (nChannels, mode) = if (isGray) {(1, ocvTypes("CV_8UC1"))} else if (hasAlpha) {(4, ocvTypes("CV_8UC4"))} else {(3, ocvTypes("CV_8UC3"))}

我们简单看一个灰度图像例子：下面的图像是我们所读路径下的一个图片，具体路径如下
data/images/partitioned/cls=multichannel/date=2018-02/grayscale.jpg

对应的输出如下：

字段如下：
|cls         |date   |origin     |height   |width   |nChannels      |mode|分别对应如下：
multichannel
2018-02
file:///Users/hehuiyuan/ideawarehouse/DebugCode/data/images/partitioned/cls=multichannel/date=2018-02/grayscale.jpg     
215   
300 
1        
0   

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