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@m-shimao(SHIMAO MASANORI)

PythonでBing Image Search API v7を使って画像収集する

Last updated at Posted at 2018-04-20

APIのバージョンが変わったからなのか、ちょっと手間取ったので共有します。
なお、当方はPython初学者 & Azure初心者です:bow_tone1:

やったこと

  • 機械学習のために画像収集した
    • 1000枚くらい欲しくて、調べた感じ Bing Image Search が良さそうだったのでこれを使うことにしました。
    • Yahoo、Bing、Googleでの画像収集事情まとめを参考に決めました。
    • 現在はAzureの無料試用版なので無料で使えてます。

環境

  • Ubuntu 16.04
  • Python 3.6

事前準備

事前準備はBingの画像検索APIを使って画像を大量に収集するを参考に進めました。

  • Azureアカウント作成
  • Azure上にAPIリソースを作成
    • 価格レベルはS1にしました。
    • 料金表を見る限り、S3の方が安そう。
  • APIエンドポイントURLとKeyを取得
    • エンドポイントは作成したサブスクリプションの Overview メニューで確認できます。
    • Keyは作成したサブスクリプションの Keys メニューで確認できます。

画像収集コード

実装はHow to (quickly) build a deep learning image datasetを参考しました。（ほぼそのままです）
私はJupyterNotebook上で実行しています。

from requests import exceptions
import argparse
import requests
import cv2
import os

API_KEY = "<取得したAPIKey>"
MAX_RESULTS = 100
GROUP_SIZE = 50

# 取得したエンドポイントURL
URL = "https://api.cognitive.microsoft.com/bing/v7.0/images/search"
OUTPUT = '<画像を保存するディレクトリ>'

if not os.path.isdir(OUTPUT):
    os.mkdir(OUTPUT)

EXCEPTIONS = set([IOError, FileNotFoundError,
    exceptions.RequestException, exceptions.HTTPError,
    exceptions.ConnectionError, exceptions.Timeout])

term = '<検索語>'
headers = {"Ocp-Apim-Subscription-Key" : API_KEY}
params = {"q": term, "offset": 0, "count": GROUP_SIZE, "imageType":"Photo", "color":"ColorOnly"}

# make the search
print("[INFO] searching Bing API for '{}'".format(term))
search = requests.get(URL, headers=headers, params=params)
search.raise_for_status()

# grab the results from the search, including the total number of
# estimated results returned by the Bing API
results = search.json()
estNumResults = min(results["totalEstimatedMatches"], MAX_RESULTS)
print("[INFO] {} total results for '{}'".format(estNumResults,
    term))

# initialize the total number of images downloaded thus far
total = 0

# loop over the estimated number of results in `GROUP_SIZE` groups
for offset in range(0, estNumResults, GROUP_SIZE):
    # update the search parameters using the current offset, then
    # make the request to fetch the results
    print("[INFO] making request for group {}-{} of {}...".format(
        offset, offset + GROUP_SIZE, estNumResults))
    params["offset"] = offset
    search = requests.get(URL, headers=headers, params=params)
    search.raise_for_status()
    results = search.json()
    print("[INFO] saving images for group {}-{} of {}...".format(
        offset, offset + GROUP_SIZE, estNumResults))
    # loop over the results
    for v in results["value"]:
        # try to download the image
        try:
            # make a request to download the image
            print("[INFO] fetching: {}".format(v["contentUrl"]))
            r = requests.get(v["contentUrl"], timeout=30)

            # build the path to the output image
            print
            ext = v["contentUrl"][v["contentUrl"].rfind("."):v["contentUrl"].rfind("?") if v["contentUrl"].rfind("?") > 0 else None]
            p = os.path.sep.join([OUTPUT, "{}{}".format(
                str(total).zfill(8), ext)])

            # write the image to disk
            f = open(p, "wb")
            f.write(r.content)
            f.close()

        # catch any errors that would not unable us to download the
        # image
        except Exception as e:
            # check to see if our exception is in our list of
            # exceptions to check for
            if type(e) in EXCEPTIONS:
                print("[INFO] skipping: {}".format(v["contentUrl"]))
                continue
        # try to load the image from disk
        image = cv2.imread(p)

        # if the image is `None` then we could not properly load the
        # image from disk (so it should be ignored)
        if image is None:
            print("[INFO] deleting: {}".format(p))
            os.remove(p)
            continue

        # update the counter
        total += 1

今回は 猫 を検索してちゃんと以下のような画像を得ることができました。

00000001.jpg

その他Tips

  • APIのリクエストパラメータで使いそうなものをピックアップして説明します。リファレンスはここです。
    • count レスポンスで返される画像の個数です。デフォルト35で最大150です。
    • imageType 画像の種類を指定できます。私は Photo に指定しました。 AnimatedGif・Clipart・Line・Photo・Transparentが指定できるようです。
    • color 色についても指定できるようです。後処理が手間だったので私は ColorOnly を指定しました。
    • license 今回は指定してないですが、仕事で使うときは指定したほうが良いかもです。ShareCommercially とかを指定する感じでしょうか。

並列化してみました

↑のコードを実行すると、私の環境では1000件保存するのに20〜30分くらい掛かりました。
遅いなぁと思ったのでさくっと並列処理に変えてみました。ざっくりN倍早くなるはずです。（実際8分くらいになりました

...

from joblib import Parallel, delayed

...

def request_and_save(offset):
    count = 0
    # update the search parameters using the current offset, then
    # make the request to fetch the results
    print("[INFO] making request for group {}-{} of {}...".format(
        offset, offset + GROUP_SIZE, estNumResults))
    params["offset"] = offset
    search = requests.get(URL, headers=headers, params=params)
    search.raise_for_status()
    results = search.json()
    print("[INFO] saving images for group {}-{} of {}...".format(
        offset, offset + GROUP_SIZE, estNumResults))
    # loop over the results
    for v in results["value"]:
        # try to download the image
        try:
            # make a request to download the image
            print("[INFO] fetching: {}".format(v["contentUrl"]))
            r = requests.get(v["contentUrl"], timeout=30)

            # build the path to the output image
            print
            ext = v["contentUrl"][v["contentUrl"].rfind("."):v["contentUrl"].rfind("?")  if v["contentUrl"].rfind("?") > 0 else None]
            p = os.path.sep.join([OUTPUT, "{}_{}{}".format(
                offset, str(count).zfill(8), ext)])

            # write the image to disk
            f = open(p, "wb")
            f.write(r.content)
            f.close()

        # catch any errors that would not unable us to download the
        # image
        except Exception as e:
            # check to see if our exception is in our list of
            # exceptions to check for
            if type(e) in EXCEPTIONS:
                print("[INFO] skipping: {}".format(v["contentUrl"]))
                continue
        # try to load the image from disk
        image = cv2.imread(p)

        # if the image is `None` then we could not properly load the
        # image from disk (so it should be ignored)
        if image is None:
            print("[INFO] deleting: {}".format(p))
            os.remove(p)
            continue

        # update the counter
        count += 1

# 4CPUで並列化
Parallel(n_jobs=4)([delayed(request_and_save)(offset) for offset in range(0, estNumResults, GROUP_SIZE)])

ファイルの命名規則が変わってますが気にしない！

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