Python圖像處理庫Pillow的簡單實現(xiàn)
Pillow 是Python Imaging Library 的簡稱，是Python 語言中最為常用的圖像處理庫。Pillow 庫提供了對 Python3 的支持，為 Python3 解釋器提供了圖像處理的功能。通過使用 Pillow 庫， 可以方便地使用 Python 程序對圖片進行處理，例如常見的尺寸、格式、色彩、旋轉等處理。
Pillow 庫的安裝
Pillow 庫是 Python 開發(fā)者最為常見的圖像處理庫，它提供了廣泛的文件格式支持、強大的圖像處理能力，主要包括圖像存儲、圖像顯示、格式轉換以及基本的圖像處理操作等。 安裝 Pillow 庫的方法與安裝 Python 其他第三方庫的方法相同，也可以到 Python 官方網(wǎng)站下載 Pillow 庫的壓縮包。
pip 安裝 pillow，執(zhí)行如下命令：
pip install pillow
圖象處理基本知識
圖像的RGB 色彩模式
RGB 三個顏色通道的變化和疊加得到各種顏色，其中
- R 紅色，取值范圍，0-255
- G 綠色，取值范圍，0-255
- B 藍色，取值范圍，0-255
比如，我們常見的黃色就是由紅色和綠色疊加而來。
- 紅色的 RGB 表示（255,0,0）
- 綠色的 RGB 表示（0,255,0）
- 藍色的 RGB 表示（0,0,255）
- 黃色的 RGB 表示（255,255,0）
像素陣列
數(shù)字圖像可以看成一個整數(shù)陣列，陣列中的元素稱為像素(Pixel),見下圖的數(shù)字陣列
每個點代表 1 個像素(Pixel)，一個點包含 RGB 三種顏色。也就是 1 個像素包含 3 個字節(jié)的信息：（R,G,B）。假如這個像素是紅色，則信息是：（255,0,0）。那么，理論上我們只要操作每個點上的這三個數(shù)字，就能實現(xiàn)任何的圖形。一幅圖像上的所有像素點的信息就完全可以采用矩陣來表示，通過矩陣的運算實現(xiàn)更加復雜的操作。
Image 模塊
打開和新建
在 Pillow 庫中，通過使用 Image 模塊，可以從文件中加載圖像，或者處理其他圖像， 或者從 scratch 中創(chuàng)建圖像。在對圖像進行處理時，首先需要打開要處理的圖片。在 Image 模塊中使用函數(shù) open()打開一副圖片，執(zhí)行后返回 Image 類的實例。當文件不存在時，會引發(fā) IOError 錯誤。使用函數(shù) open()語法格式如下所示。
open(fp,mode)
- fp:指打開文件的路徑。
- mode：可選參數(shù)，表示打開文件的方式，通常使用默認值 r。在 Image 模塊中，可以使用函數(shù) new()新建圖像。具體語法格式如下所示：
new(mode,size,color=0)
(1) mode:圖片模式，具體取值如下表
(2) size：表示圖片尺寸，是使用寬和高兩個元素構成的元組
(3) color：默認顏色（黑色）
Pillow 庫支持的常用圖片模式信息
| mode(模式) | bands（通道） | 說明 |
|---|---|---|
| “1” | 1 | 數(shù)字 1，表示黑白二值圖像，每個像素用 0 或者 1 共 1 位二進制代碼表示 |
| “L” | 1 | 灰度圖，每個像素用 8 位二進制代碼表示 |
| “P” | 1 | 索引圖，每個像素用 8 位二進制代碼表示 |
| “RGB” | 3 | 24 位真彩圖，每個像素用 3 個字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “RGBA” | 4 | “RGB”+透明通道表示，每個像素用 4 字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “CMYK” | 4 | 印刷模式圖像，每個像素用 4 字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “YCbCr” | 3 | 彩色視頻顏色隔離模式，每個像素用 3 個字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “LAB” | 3 | lab 顏色空間，每個像素用 3 字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “HSV” | 3 | 每個像素用 3 字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “I” | 1 | 使用整數(shù)形式表示像素，每個像素用 4 字節(jié)的二進制代碼表示 |
| “F” | 1 | 使用浮點數(shù)形式表示像素，每個像素用 4 字節(jié)的二進制代碼表示 |
【示例】使用 Image 打開一副圖片
#導入 Image 模塊
from PIL import Image
#打開圖片
im=Image.open('bjsxt.png')
#顯示圖片
im.show()
#查看圖片的信息
print('圖像格式:',im.format)
print('圖像大小，格式是（寬度，高度）:',im.size) print('圖像寬度:',im.width,'圖像高度:',im.height)運行結果如下圖：
混合
透明度混合處理
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，可以使用函數(shù) blend()實現(xiàn)透明度混合處理。具體語法格式如下所示：
blend(im1,im2,alpha)
其中 im1、im2 指參與混合的圖片 1 和圖片 2，alpha 指混合透明度，取值是 0-1。通過使用函數(shù) blend()，可以將 im1 和 im2 這兩幅圖片（尺寸相同）以一定的透明度進行混合。具體混合過程如下：
(im1*(1-alpha)+im2*alpha)
當混合透明度為 0 時，顯示 im1 原圖。當混合透明度 alpha 取值為 1 時，顯示 im2原圖片。
【示例】透明度混合圖片
from PIL import Image
img1=Image.open('bjsxt.jpg').convert(mode="RGB")
img2=Image.new("RGB",img1.size,"red")
# #混合兩幅圖
Image.blend(img1,img2,alpha=0.5).show()執(zhí)行結果如下圖：
遮罩混合處理
在 Pillow 庫中 Image 模塊中，可以使用函數(shù) composite()實現(xiàn)遮罩混合處理。具體語法格式如下所示：
composite(im1,im2,mask)
其中 im1 和 im2 表示混合處理的圖片 1 和圖片 2.mask 也是一個圖像，mode 可以為“1”, “L”, or “RGBA”，并且大小要和 im1、im2 一樣。
函數(shù) composite()的功能是使用 mask 來混合圖片 im1 和 im2，并且要求 mask、im1 和 im2 三幅圖片的尺寸相同。下面的實例代碼演示了使用 Image 模塊實現(xiàn)圖片遮罩混合處理的過程。
【示例】遮罩混合圖片
from PIL import Image
img1=Image.open('img1.jpg')
img2=Image.open('img2.jpg')
img2=img2.resize(img1.size)
r,g,b=img2.split()
Image.composite(img2,img1,b).show()執(zhí)行結果如下圖：
復制和縮放
復制圖像
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，可以使用函數(shù) Image.copy()復制指定的圖片，這可以用于在處理或粘貼時需要持有源圖片。
縮放像素
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，可以使用函數(shù) eval()實現(xiàn)像素縮放處理，能夠使用函數(shù) fun()計算輸入圖片的每個像素并返回。使用函數(shù) eval()語法格式如下：
eval(image,fun)
其中 image 表示輸入的圖片，fun 表示給輸入圖片的每個像素應用此函數(shù)，fun()函數(shù)只允許接收一個整型參數(shù)。如果一個圖片含有多個通道，則每個通道都會應用這個函數(shù)。
【示例】縮放指定的圖片，實現(xiàn)圖像每個像素值×2
from PIL import Image
img=Image.open('img2.jpg')
Image.eval(img,lambda i:i*2).show()縮放圖像
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，可以使用函數(shù) thumbnail()原生地縮放指定的圖像 。具體語法格式如下：
Image.thmbnail(size,resample=3)
【示例】縮放成指定的大小
from PIL import Image
img=Image.open('img2.jpg')
imgb=img.copy()
#縮放為指定大小(220,168)
imgb.thumbnail((220,168))
imgb.show()粘貼和裁剪
粘貼
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，函數(shù) paste()的功能是粘貼源圖像或像素至該圖像中。具體語法格式如下：
Image.paste(im,box=None,mask=None)
其中 im 是源圖或像素值；box 是粘貼的區(qū)域；mask 是遮罩。參數(shù) box 可以分為以下 3 中情況。
（x1,y1）:將源圖像左上角對齊（x1,y1）點，其余超出被粘貼圖像的區(qū)域被拋棄。（x1,y1,x2,y2）:源圖像與此區(qū)域必須一致。None：源圖像與被粘貼的圖像大小必須一致。 裁剪圖像
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，函數(shù) crop()的功能是剪切圖片中 box 所指定的區(qū)域， 具體語法如下：
Image.crop(box=None)
參數(shù) box 是一個四元組，分別定義了剪切區(qū)域的左、上、右、下 4 個坐標。
【示例】對指定圖片剪切和粘貼操作
from PIL import Image
img=Image.open('bjsxt.png')
# 復制圖片
imgb=img.copy()
imgc=img.copy()
# 剪切圖片
region=imgb.crop((5,5,120,120))
#粘貼圖片
imgc.paste(region,(30,30))
imgc.show()圖像旋轉
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，函數(shù) rotate()的功能返回此圖像的副本，圍繞其中心逆時針旋轉給定的度數(shù)。具體語法格式如下：
Image.rotate（angle，resample = 0，expand = 0，center = None，translate = None，fillcolor= None ）
【示例】函數(shù) rotate()實現(xiàn)圖像旋轉
from PIL import Image
img=Image.open('bjsxt.png')
img.rotate(90).show()格式轉換
covert()
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，函數(shù) convert()的功能是返回模式轉換后的圖像實例。具體轉換的語法格式如下：
Image.convert(mode=None,matrix=None,dither=None,palette=0,colors=256)
其中 mode：轉換文件的模式，默契支持的模式有“L”、“RGB”“CMYK”；matrix：轉使用的矩陣；dither：取值為 None 切轉為黑白圖時非 0（1-255）像素均為白，也可以設置此參數(shù)為 FLOYDSTEINBERG。
transpose()
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，函數(shù) transpose()函數(shù)功能是實現(xiàn)圖像格式的轉換。具體語法格式如下：
Image.transpose(method)
轉換圖像后，返回轉換后的圖像，“method”的取值有以下幾個。
- PIL.Image.FLIP_LEFT_RIGHT：左右鏡像
- PIL.Image.FLIP_TOP_BOTTOM ：上下鏡像
- PIL.Image.ROTATE_90：旋轉 90
- PIL.Image.ROTATE_180：旋轉 180
- PIL.Image.ROTATE_270：旋轉 270
- PIL.Image.TRANSPOSE :顛倒順序
【示例】對指定圖片進行轉換操作
from PIL import Image
#打開指定的圖片
img1=Image.open('bjsxt.png')
img2=img1.copy()
#convert()
img_convert=img2.convert('CMYK')
# img_convert.show()
#transpose()
img_transpose=img2.transpose(Image.ROTATE_90)
img_transpose.show()分離和合并
分離
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，使用函數(shù) split()可以將圖片分割為多個通道列表。使用函數(shù) split()的語法格式如下所示：
Image.split()
合并
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，使用函數(shù) merge()可以將一個通道的圖像合并到更多通道圖像中。使用函數(shù) merge()的語法格式如下所示：
Image.merge(mode,bands)
其中 mode 指輸出圖像的模式，bands 波段通道，一個序列包含單個帶圖通道。
【示例】對指定圖片進行合并和分離操作
from PIL import Image
img1=Image.open('blend1.jpg')
img2=Image.open('blend2.jpg')
img2=img2.resize(img1.size)
r1,g1,b1= img1.split()
r2,g2,b2= img2.split()
tmp=[r1,g2,b1]
img = Image.merge("RGB",tmp)
img.show()濾鏡
在 Pillow 庫中的 Image 模塊中，使用函數(shù) filter()可以對指定的圖片使用濾鏡效果，在Pillow 庫中可以用的濾鏡保存在 ImageFilter 模塊中。使用函數(shù) filter()的語法格式如下所示：
Image.filter(filter)
通過函數(shù) filter()，可以使用給定的濾鏡過慮指定的圖像，參數(shù)“filter”表示濾鏡內核。
【示例】對指定圖片實現(xiàn)濾鏡模糊操作
from PIL import Image,ImageFilter
#使用函數(shù) filter()實現(xiàn)濾鏡效果
img=Image.open('bjsxt.png')
b=img.filter(ImageFilter.GaussianBlur)
b.show()其他內置函數(shù)
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，還有很多其他重要的內置函數(shù)和屬性。常用的屬性：
- Image.format：源圖像格式
- Image.mode:圖像模式字符串
- Image.size:圖像尺寸
在 Pillow 庫的 Image 模塊中，其他常用的內置函數(shù)如下所示：
- Image.getbands()：獲取圖像每個通道的名稱列表，例如 RGB 圖像返回[‘R’,’G’,’B’]。
- Image.getextrema():獲取圖像最大、最小像素的值。
- Image.getpixel(xy):獲取像素點值。
- Image.histogram(mask=None,extrema=None):獲取圖像直方圖，返回像素計數(shù)的列表。
- Image.point(function):使用函數(shù)修改圖像的每個像素。
- Image.putalpha(alpha):添加或替換圖像的 alpha 層。
- Image.save(fp,format=None,**params):保存圖片。
- Image.show(title=None,command=None):顯示圖片。
- Image.transform(size,method,data=None,resample=0,fill=1):變換圖像。
- Image.verify():校驗文件是否損壞。
- Image.close():關閉文件。
ImageFilter 模塊
內置模塊 ImageFilter 實現(xiàn)了濾鏡功能，可以用來創(chuàng)建圖像特效，或以此效果作為媒介實現(xiàn)進一步處理。
在模塊 ImageFilter 中，提供了一些預定義的濾鏡和自定義濾鏡函數(shù)。其中最為常用的預定義濾鏡如下所示：
- BLUE:模糊
- CONTOUR:輪廓
- DETAIL:詳情
- EDGE_ENHANCE：邊緣增強
- EDGE_ENHANCE_MORE:邊緣更多增強
- EMBOSS:浮雕
- FIND_EDGES:尋找邊緣
- SHARPEN:銳化
- SMOOTH:平滑
在模塊 ImageFilter 中，常用的自定義濾鏡函數(shù)如下所示：
| 函數(shù)名 | 功能 |
|---|---|
| ImageFilter.GaussianBlur（radius = 2 ） | 高斯模糊 |
| ImageFilter.UnsharpMask（radius = 2，percent = 150，threshold= 3 ） | 不清晰的掩模濾鏡 |
| ImageFilter.MinFilter（size = 3 ） | 最小值濾波 |
| ImageFilter.MedianFilter（size = 3 ） | 中值濾波 |
| ImageFilter.ModeFilter（size = 3 ） | 模式濾波 |
【示例】使用 ImageFilter 對指定圖片實現(xiàn)濾鏡特效
from PIL import Image,ImageFilter
#打開圖片
imga=Image.open('img2.jpg')
w,h=imga.size
#創(chuàng)建圖像區(qū)域
img_output=Image.new('RGB',(2*w,h))
#將創(chuàng)建的部分粘貼圖片
img_output.paste(imga,(0,0))
#創(chuàng)建列表存儲濾鏡fltrs=[]
fltrs.append(ImageFilter.EDGE_ENHANCE)# 邊緣強化濾鏡
fltrs.append(ImageFilter.FIND_EDGES) # 查找邊緣濾鏡
fltrs.append(ImageFilter.GaussianBlur)#高斯模糊濾鏡
for fltr in fltrs:
r=imga.filter(fltr)
img_output.paste(r,(w,0))
img_output.show()ImageChops 模塊
在 Pillow 庫的內置模塊 ImageChops 中包含了多個用于實現(xiàn)圖片合成的函數(shù)。這些合成功能是通過計算通道中像素值的方式來實現(xiàn)的。其主要用于制作特效、合成圖片等操作。常用的內置函數(shù)如下所示：
1.相加函數(shù) add()，功能是對兩張圖片進行算術加法運算。具體語法如下所示：
ImageChops.add（image1，image2，scale = 1.0，offset = 0 ）
在合成后圖像中的每個像素值，是兩幅圖像對應像素值依據(jù)下面的公式進行計算得到的。
out = ((image1 + image2) / scale + offset)
【示例】使用 add 圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#對兩張圖片進行算術加法運算
ImageChops.add(imga,imgb,1,0).show()out = ((image1 + image2) / scale + offset)
2.減法函數(shù) subtract()，功能是對兩張圖片進行算術減法運算。具體語法如下所示
ImageChops.subtract（image1，image2，scale = 1.0，offset = 0 ）
在合成后圖像中的每個像素值，是兩幅圖像對應像素值依據(jù)下面的公式進行得到的。
out = ((image1 - image2) / scale + offset)
【示例】使用 subtract()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#對兩張圖片進行減法運算
ImageChops.subtract(imga,imgb,1,0).show()3.變暗函數(shù) darker()，功能是比較兩個圖片的像素，取兩張圖片中對應像素的較小值，所以合成時兩幅圖像中對應位置的暗部分得到保留，而去除亮部分。具體語法如下所示：
ImageChops.darker（image1，image2 ）
像素的計算公式如下所示：
out = min(image1, image2)
【示例】使用 darker()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#使用變暗函數(shù) darker()
ImageChops.darker(imga,imgb).show()4.變亮函數(shù) lighter()，與變暗函數(shù) darker()相反，功能是比較兩個圖片（逐像素比較）， 返回一幅新的圖片，這幅新的圖片是將兩張圖片中較亮的部分疊加得到的。也就是說，在某 一點上，兩張圖中哪個的值大（亮）則取之。具體語法如下所示：
ImageChops.lighter（image1，image2 ）
函數(shù) lighter()與函數(shù) darker()的功能相反，計算后得到的圖像是兩幅圖像對應位置的亮部分。像素的計算公式如下所示：
out = max(image1, image2)
【示例】使用 lighter()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#使用變亮函數(shù) lighter()
ImageChops.lighter(imga,imgb).show()5.疊加函數(shù) multiply(),功能是將兩張圖片互相疊加。如果用純黑色與某圖片進行疊加操作，就會得到一幅純黑色的圖片。如果用純白色與圖片作疊加，則圖片不受影響。具體語法
ImageChops.multiply（image1，image2 ）
如下所示：
合成的圖像的效果類似兩張圖片在透明的描圖紙上疊放在一起觀看的效果。其對應像素的計 算公式如下所示：
out = image1 * image2 / MAX
【示例】使用 multiply()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#將兩張圖片相互疊加
ImageChops.multiply(imga,imgb).show()6.屏幕函數(shù) screen()，功能是先反色后疊加，實現(xiàn)合成圖像的效果，就像將兩張幻燈片用兩臺投影機同時投影到一個屏幕上的效果。具體語法如下所示：
ImageChops.screen（image1，image2 ）
其對應像素的計算公式如下所示：
out = MAX - ((MAX - image1) * (MAX - image2) / MAX)
【示例】使用 screen()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#實現(xiàn)反色后疊加
# ImageChops.screen(imga,imgb).show()7.反色函數(shù) invert()，類似于集合操作中的求補集，最大值為 Max，每個像素做減法，取出反色。在反色時將用 255 減去一幅圖像的每個像素值，從而得到原來圖像的反相。也就是說，其表現(xiàn)為“底片”性質的圖像。具體語法如下所示：
ImageChops.invert（image）
其對應像素的計算公式如下所示：
out = MAX - image
【示例】使用 invert()圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#使用反色函數(shù) invert()
ImageChops.invert(imga).show()8.比較函數(shù) difference()，可以逐像素做減法操作，計算出絕對值。函數(shù) difference()能夠兩幅圖像的對應像素值相減后的圖像，對應像素值相同的，則為黑色。函數(shù) difference()通常用來找出圖像之間的差異。具體語法如下所示：
ImageChops.difference（image1，image2 ）
其對應像素的計算公式如下所示：
out = abs(image1 - image2)
【示例】使用 difference 圖片合成
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
#打開圖片imga=Image.open('blend1.jpg')
imgb=Image.open('blend2.jpg')
#使用比較函數(shù) difference()
ImageChops.difference(imga,imgb).show()ImageEnhance 模塊
內置的 ImageEnhance 模塊中包含了多個用于增強圖像效果的函數(shù)，主要用來調整圖像的色彩、對比度、亮度和清晰度等，感覺上和調整電視機的顯示參數(shù)一樣。
在模塊 ImageEnhance 中，所有的圖片增強對象都實現(xiàn)一個通用的接口。這個接口只包含如下一個方法。
方法 enhance()會返回一個增強的 Image 對象，參數(shù) factor 是一個大于 0 的浮點數(shù)，1 表示返回原始圖片。
當在 Python 程序中使用模塊 ImageEnhance 增強圖像效果時，需要首先創(chuàng)建對應的增強調整器，然后調用調整器輸出函數(shù)，根據(jù)指定的增強系數(shù)（小于 1 表示減弱，大于 1 表示增強，等于 1 表示原圖不變）進行調整，最后輸出調整后的圖像。在模塊 ImageEnhance 中，常用的內置函數(shù)如下所示：
- ImageEnhance.Color（image ）：功能是調整圖像色彩平衡，相當于彩色電視機的色彩調整，實現(xiàn)了上邊提到的接口的 enhance 方法。
- ImageEnhance.Contrast（image ）：功能是調整圖像對比度，相當于彩色電視機的對比度調整。
- ImageEnhance.Brightness（image ）：功能是調整圖像亮度。
- ImageEnhance.Sharpness（image ）：功能是調整圖像清晰度，用于銳化/鈍化圖片。銳化操作的 factor 是 0~2 之間的一個浮點數(shù)。當 factor=0 時，返回一個模糊的圖片對象；當 factor=2 時，返回一個銳化的圖片對象；當 factor=1 時，返回原始圖片對象。
【示例】使用 ImageEnhance 實現(xiàn)圖像色彩平衡
from PIL import Image
from PIL import ImageChops,ImageEnhance
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
w,h=imga.size
#創(chuàng)建圖像區(qū)域
img_output=Image.new('RGB',(2*w,h))
#將創(chuàng)建的部分粘貼圖片
img_output.paste(imga,(0,0))
#調整圖像色彩平衡
nhc=ImageEnhance.Color(imga)
for ratio in [0.6,1.8]:#減弱和增強兩個系數(shù)
b=nhc.enhance(ratio)#增強處理
img_output.paste(b,(w,0))#粘貼修改后的圖像
img_output.show()執(zhí)行結果：
【示例】使用 ImageEnhance 實現(xiàn)圖像亮度
from PIL import Image
from PIL import ImageChops,ImageEnhance
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
w,h=imga.size
#創(chuàng)建圖像區(qū)域
img_output=Image.new('RGB',(2*w,h))
#將創(chuàng)建的部分粘貼圖片
img_output.paste(imga,(0,0))
#調整圖像的亮度
nhb=ImageEnhance.Brightness(imga)
for ratio in [0.6,1.8]:#減弱和增強兩個系數(shù)
b=nhb.enhance(ratio)#增強處理
img_output.paste(b,(w,0))#粘貼修改后的圖像
img_output.show()
【示例】使用圖像點運算實現(xiàn)圖像整體變暗、變亮
from PIL import Image
#打開圖片
imga=Image.open('blend1.jpg')
w,h=imga.size
#創(chuàng)建圖像區(qū)域
img_output=Image.new('RGB',(3*w,h))
#將創(chuàng)建的部分粘貼圖片
img_output.paste(imga,(0,0))
imgb=imga.point(lambda i:i*1.3)
img_output.paste(imgb,(w,0))
imgc=imga.point(lambda i:i*0.4)
img_output.paste(imgc,(2*w,0))
img_output.show()執(zhí)行結果如下圖：
ImageDraw 模塊
ImageDraw 模塊實現(xiàn)了繪圖功能?？梢酝ㄟ^創(chuàng)建圖片的方式來繪制 2D 圖像；還可以在原有的圖片上進行繪圖，已達到修飾圖片或對圖片進行注釋的目的。
在 ImageDraw 模塊繪圖時需要首先創(chuàng)建一個 ImageDraw.Draw 對象，并且提供指向文件的參數(shù)。然后引用創(chuàng)建的 Draw 對象方法進行繪圖。最后保存或直接輸出繪制的圖像。
drawObject=ImageDraw.Draw(black)
1.繪制直線
drawObject.line（[x1,y1,x2,y2]，fill = None，width = 0，joint = None ）
表示以（x1,y1）為起始點，以（x2,y2）為終止點畫一條直線。[x1,y1,x2,y2]也可以寫為(x1,y1,x2,y2)、[(x1,y1),(x2,y2)]等；fill 用于設置指定線條顏色；width 設置線條的寬度；joint 表示一系列線之間的聯(lián)合類型。它可以是“曲線”。
2.繪制圓弧
drawObject.arc（[x1,y1,x2,y2],start,end,fill = None,width = 0 ）
在左上角坐標為(x1,y1)，右下角坐標為（x2,y2）的矩形區(qū)域內，滿圓 O 內，以 start 為起始角度，以 end 為終止角度，截取圓 O 的一部分圓弧并畫出來。如果[x1,y1,x2,y2]區(qū)域不是正方形，則在該區(qū)域內的最大橢圓中根據(jù)角度截取片段。參數(shù) fill 和 width 與 line 方法相同。
3.繪制橢圓
drawObject.ellipse（[x1,y1,x2,y2],fill = None，outline = None，width = 0 ）
用法同 arc 類似，用于畫圓（或者橢圓）。outline 表示只規(guī)定圓的顏色。
4.繪制弦
drawObject.chord（[x1,y1,x2,y2],start，end，fill = None，outline = None，width = 0 ）
用法同 arc 類似，用于畫圓中從 start 到 end 的弦。fill 表示弦與圓弧之間空間用指定顏色填滿，設置為 outline 表示只規(guī)定弦線的顏色。
5.繪制扇形
drawObject.pieslice（[x1,y1,x2,y2],start，end，fill = None，outline = None，width = 0 ）
用法同 elipse 類似，用于畫起止角度間的扇形區(qū)域。fill 表示將扇形區(qū)域用指定顏色填滿，設置為 outline 表示只用指定顏色描出區(qū)域輪廓。
6.繪制多邊形
drawObject.polygon（[x1,y1,x2,y2,…]，fill = None，outline = None ）
根據(jù)坐標畫多邊形，Python 會根據(jù)第一個參量中的（x,y）坐標對，連接出整個圖形。
fill 表示將多邊形區(qū)域用指定顏色填滿，outline 只用于設置指定顏色描出區(qū)域輪廓。
7.繪制矩形
drawObject.rectangle（[x1,y1,x2,y2]，fill = None，outline = None，width = 0 ）
在指定的區(qū)域內畫一個矩形，（x1,y1）表示矩形左上角的坐標，（x2,y2）表示矩形右下角的坐標。fill 用于將矩形區(qū)域顏色填滿，outline 用于描出區(qū)域輪廓。
8.繪制文字
drawObject.text（position，text，fill = None，font = None，anchor = None，spacing = 0，align =“l(fā)eft”，direction = None，features = None，language = None ）
在圖像內添加文字。其中參數(shù) position 是一個二元組，用于指定文字左上角的坐標；text 表示要寫入的文字內容；fill 表示文本的顏色；font 必須為 ImageFont 中指定的 font 類型； spacing 表示行之間的像素數(shù)；align 表示位置“left”，“center”或“right”；direction 表示文字的方向。它可以是’rtl’（從右到左），‘ltr’（從左到右）或’ttb’（從上到下）。
9.繪制點
drawObject.point（xy，fill = None ）
給定坐標處繪制點（單個像素）。
【示例】創(chuàng)建圖片的方式來繪制
from PIL import Image,ImageDraw
a=Image.new('RGB',(200,200),'white')
#新建一幅白色背景的圖像
drw=ImageDraw.Draw(a)
drw.rectangle((50,50,150,150),outline='red')
drw.text((60,60),'First Draw...',fill='green')
a.show()
【示例】在原圖片上繪制
from PIL import Image, ImageDraw
img = Image.open("lena.jpg")
draw = ImageDraw.Draw(img)
width, height = img.size
draw.arc( (0, 0, width-1, height-1), 0, 360, fill='blue')
img.save("circle.jpg")ImageFont 模塊
ImageFont 的功能是實現(xiàn)對字體和字型的處理。比較常用的內置函數(shù)如下所示：
1.load()：從指定的文件中加載一種字體，該函數(shù)返回對應的字體對象。如果該函數(shù)運行失敗，那么將產生 IOError 異常。語法格式如下：
ImageFont.load（文件名）
2.load_path()：和函數(shù) load()一樣，但是如果沒有指定當前路徑，就會從文件 sys.path 開始查找指定的字體文件。語法格式如下：
ImageFont.load_path（文件名）
3.truetype()：有兩種定義格式。第 1 種格式的功能是加載一個 TrueType 或者 OpenType 字體文件，并且創(chuàng)建一個字體對象。在 Windows 系統(tǒng)中，如果指定的文件不存在，加載器就會順便看看 Windows 的字體目錄下它是否存在。語法格式如下：
ImageFont.truetype（file,size）
第 2 種格式的功能是，加載一個 TrueType 或者 OpenType 字體文件，并且創(chuàng)建一個字體對象。通常的編碼方式是“unic”（Unicode）、“symb”（MicrosoftSymbol）、“ADOB”
（Adobe Standard）、“ADBE”(Adobe Expert)和“armn”（Apple Roman）。語法格式如下：
ImageFont.truetype（file,size,encoding=value）
4.load_default()：功能是加載一種默認的字體。
ImageFont.load_default（）
5.getsize()：返回給定文本的寬度和高度，返回值是一個二元組。具體語法格式如下：
ImageFont.getsize（）
【示例】在原圖片上繪制
from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont
im = Image.open("bjsxt.png")
draw = ImageDraw.Draw(im)
ft=ImageFont.truetype('SIMYOU.TTF',16)
draw.text((30,30),u' 圖 像 處 理 庫 PIL',font=ft,fill='red') ft=ImageFont.truetype('C:\\Windows\\Fonts\\SIMLI.TTF',20)
draw.text((30,80),u'圖像處理庫 PIL',font=ft,fill='blue')
ft=ImageFont.truetype('C:\\Windows\\Fonts\\STXINGKA.TTF',30)
draw.text((30,130),u'圖像處理庫 PIL',font=ft,fill='green')
im.show()
操作示例
【示例】繪制十字
from PIL import Image, ImageDraw
im = Image.open("img1.jpg")
draw = ImageDraw.Draw(im)
draw.line((0, 0) + im.size, fill=128,width=5)
draw.line((0, im.size[1], im.size[0], 0), fill=128,width=5)
im.show()執(zhí)行結果：
【示例】繪制驗證碼
from PIL import Image, ImageFilter, ImageFont, ImageDraw import random
width=100 height=100
#最后一個參數(shù)是背景顏色，像素默認值
im = Image.new("RGB",(width,height),(255,255,255)) draw = ImageDraw.Draw(im)
#獲取顏色
def get_color1():
return (random.randint(200, 255), random.randint(200, 255), random.randint(200, 255))
# 獲取一個字母或數(shù)字
def get_char():
return chr(random.randint(65,90))
#填充每個像素
for x in range(width):
for y in range(height):
draw.point((x,y),fill=get_color1())
font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 36)
for i in range(4):
draw.text((10+i*20,50),get_char(),font=font,fill=(255,0,0))
#干擾線
for i in range(2):
draw.line(((10,10),(80,80)),fill=(0,255,0),width=3)
im.show()執(zhí)行結果如下圖：
【示例】控制像素生成九宮格
from PIL import Image, ImageFilter, ImageFont, ImageDraw
width=300;height=300
x,y=0,0
im = Image.new("RGB",(width,height),(255,255,255))
#最后一個參數(shù)是背景顏色，像素默認值
draw = ImageDraw.Draw(im)
def get_color1():
a = (x//100)+(y//100)
if a == 0:
return (255,0,0)
elif a == 1:
return (0,255,255)
elif a ==2:
return (0,0,255)
elif a==3:
return (255,255,0)
elif a==4:
return (255,0,255)
else:
return (0,0,0)
#填充每個像素
for x in range(width):
for y in range(height):
draw.point((x,y),fill=get_color1())
im.show()執(zhí)行結果如下：
【示例】將圖片中的黃色變換成紅色
from PIL import Image, ImageFilter, ImageFont, ImageDraw
im = Image.open("bjsxt.png")
draw = ImageDraw.Draw(im)
def get_color(oldColor):
'''
如果是黃色(255,255,0)，則換算成紅色,把綠色通道置為 0
可以點擊：windows 中的畫圖軟件調色板觀察黃色的區(qū)間。
:return:
'''
print(oldColor)
if oldColor[0]>60 and oldColor[1]>60:
return (oldColor[0],0,oldColor[2])
else:
return oldColor
for x in range(im.width):
for y in range(im.height):
draw.point((x,y),fill=get_color(im.getpixel((x,y))))
im.show()執(zhí)行結果如下：
【示例】讀取圖片保存到大的一維數(shù)組
#將圖片轉換為大的一維數(shù)組保存到文件，讀取文件內容將結果保存成圖片
from PIL import Image
import numpy as np import os
import pickle
#讀取圖片的路徑
image_dir='./images/'
#保存圖片的路徑
result_dir='./result/'
#存放數(shù)組的文件
array_file='./arr.bin'
#讀取圖片，將圖片保存到大的一維數(shù)組中
def image_to_array():
filenames=os.listdir(image_dir)
image_arr=np.array([])
for fileName in filenames:
img=Image.open(image_dir+fileName)
#將圖片按三色提取
r,g,b=img.split()
#r g b 轉換為一維數(shù)組
r_arr=np.array(r).reshape(62500)
g_arr=np.array(g).reshape(-1)
b_arr=np.array(b).reshape(-1)
#將三色拼接
arr=np.concatenate((r_arr,g_arr,b_arr))
#將 8 張圖片的 arr 拼接到一個大的一維數(shù)組中
image_arr=np.concatenate((arr,image_arr))【示例】將大的一維數(shù)組保存到文件
#一維數(shù)組保存到文件 f=open(array_file,'wb') pickle.dump(image_arr,f) f.close()
【示例】讀取文件內容合并成圖片
#讀取文件內容，保存圖片
def file_to_image():
with open(array_file,'rb') as f:
images=pickle.load(f)
#將一維數(shù)組轉換為 8,3,250,250
image_arr=images.reshape((8,3,250,250))
#循環(huán)遍歷每一張圖片對應的大的數(shù)組恢復成圖片
for i in range(8):
r=Image.fromarray(image_arr[i][0]).convert('L')
g=Image.fromarray(image_arr[i][1]).convert('L')
b=Image.fromarray(image_arr[i][2]).convert('L')
image=Image.merge('RGB',(r,g,b))
#將圖片保存
image.save(result_dir+str(i)+'.jpg')到此這篇關于Python圖像處理庫Pillow的簡單實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關Python Pillow內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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