3.pillow模块

叶经略

2023-12-01

概述

Pillow 是Python的图像处理库。

Image类

Image是PIL最重要的类，PIL大部分功能都是从Image类实例开始的
Image实例由五个属性：
- format: 返回图像格式（PNG，JPG等）
- mode：返回图像的模式（L-灰度图像；RGB，RGBA；YCrCb，I-32位整型；F-32位浮点型；P-8位像素，使用调色板映射到其他模式等）
- size：是一个二元tuple --（width，height）
- palette：仅当mode=P时有效，返回ImagePalette实例
- info: 返回一些图像的额外信息，字典结构

示例代码

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    # 打开图片
    im = Image.open('xiana.jpg')
    # 得到图片大小
    print(im.size)
    # 图片格式
    print(im.format)
    # 图片色彩模式
    print(im.mode)
    # 返回 ImagePalette 实例
    print(im.palette)
    # 实例信息（dict）
    print(im.info)
    # 打开，并查看图片
    im.show()
    注： 当用Image.open打开一个图片文件，只会读取文件头信息来确定格式、颜色模式、大小等，文件其他数据不会处理，这种方式保证了图片操作性能
可以说Image.open是一个懒操作（只读文件头信息，直到图像操作才会读取整个图像数据）

图像操作

1.创建缩略图

Image.thumbnail()方法可以制作缩略图，接受一个二元数组作为缩略图的尺寸，然后将实例图片缩小到指定尺寸

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    # 打开图片
    im = Image.open('xiana.jpg')
    print(im.size)
    x, y = im.size
    # 缩略图大小
    im.thumbnail((x//2, y//2))
    print(im.size)
    # 打开，查看图片
    im.show()

图片裁剪

Image.crop() 能从图像中提取一个子矩形选区

Pillow库以图像左上角为坐标原点 (0,0)，矩形选区区域由一个元组决定，元组信息包括 (左,上,右,下) 的坐标

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    # 打开图片
    im = Image.open('test.png')
    # (左,上,右,下)
    selected = (610,140,1100,820) 
    # 得到400x680px图片
    region = im.crop(selected)
    region.show()

3.几何变换

Image.resize() 设置图像大小
Image.rotate() 旋转图像，按照给定角度顺时钟沿图像中心旋转图像
Image.transpose(method) 翻转、旋转图像，method取值：
- FLIP_LEFT_RIGHT 左右颠倒
- FLIP_TOP_BOTTOM 上下颠倒
- ROTATE_90 旋转90°
- ROTATE_180 旋转180°
- ROTATE_270 旋转270°

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    out = im.resize((2180, 1300))
    # 顺时针选择45度
    out = im.rotate(45)
    # 旋转图像
    # 左右颠倒
    out = im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)
    # 上下颠倒
    out = im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)
    out.show()
    # 旋转90°
    out = im.transpose(Image.ROTATE_90)
    # 旋转180°
    out = im.transpose(Image.ROTATE_180)
    # 旋转270°
    out = im.transpose(Image.ROTATE_270)

4.图像格式转换

PIL支持不同图像格式转换，使用 Image.open() 从磁盘中读取图片文件，它会根据图像信息自动确定图像格式
可使用save(filename, format) 将图片指定格式保存本地，若不指定图像格式，save()会根据文件扩展名指定图像格式

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    # 打开图片
    im = Image.open('xiana.jpg')
    # 保存指定格式
    im.save("xiana.png")
    # 打开，并查看图片
    Image.open('xiana.png').show()

5.图像模式转换

使用convert()方法，进行图像模式转换

这个库支持 “L” 模式和 “RGB” 模式的互相转换. 要想转换到其它的模式, 可能需要使用一个中介模式, 比如 “RGB”.

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('xiana.jpg')
    print(im.mode)
    # 彩色变黑白
    im = im.convert("L")
    im.show()

6.粘贴图片

Image.paste(image, box) 将一个Image实例粘贴到另一个Image实例上

box 一个元组定义了左，上，右和下像素坐标，如果给定box值，被粘贴的图像的尺寸必须与区域尺寸一致
如果图像模式不匹配，被粘贴的图像将被转换为当前图像模式

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    w, h = im.size
    right_im = im.crop((w//2,0,w, h))
    left_im = im.crop((0,0,w//2, h))
    im.paste(left_im, (w//2,0,w, h))
    im.paste(right_im, (0,0,w//2, h))
    im.show()

Image.paste(colour, box) 可以把颜色填充到box对应的区域，对于单通道图像，变量colour为单个颜色值；对于多通道，则为一个元组

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    w, h = im.size
    im.paste((1, 149, 200), (w//4,h//4,w*3//4, h*3//4))
    im.show()

7.通道分离与合并

对于多通道图像，有时候能够分别对每个数据通道进行处理，处理完成重新整合

Image.split()将图像各通道进行分离，每个通道即是一个图像
Image.merge()将多个单通道图像合并，创建新图像

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    r,g,b = im.split()
    # 单通道图像展示
    b.show()
    # 大量通道次序，合并
    im1 = Image.merge("RGB", (g, b, r))
    im1.show()

8.图像直方图

im.histogram()⇒ list：返回一个图像的直方图。这个直方图是关于像素数量的list，图像中的每个象素值对应一个成员。如果图像有多个通道，所有通道的直方图会连接起来（例如，“RGB”图像的直方图有768个值)。二值图像（模式为“1”）当作灰度图像（模式为“L”）处理。

from PIL import Image
im = Image.open("E:\mywife.jpg")
imhis = im.histogram()
print(len(imhis))
print(imhis[0])

ImageDraw模块

ImageDraw 模块提供了 Draw 类，它能在 Image 实例上进行简单的2D绘画

1.画直线

Draw.line(xy,options) 函数绘制直线

其中 xy 表示坐标列表，它可以是[(x,y),…]或者[x,y,…]的形式：
- [(x1, y1), (x2, y2), …] ：包含若干个元组的列表
- [x1, y1, x2, y2, …] ：按照顺序包含坐标信息的列表
- [x1, y1, (x2, y2), …] ：以上两种情况的混合
- ((x1, y1), (x2, y2), …) ：包含若干个元组的元组
- (x1, y1, x2, y2, …) ：按照顺序包含坐标信息的元组
- (x1, y1, (x2, y2), …) ：以上两种情况的混合
options 可用的选项：
- fill = (R,G,B) ：指定线条颜色
- width = integer ：指定线条宽度，单位是px

from PIL import Image,ImageDraw

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    # 创建Draw类的实例
    dr_im = ImageDraw.Draw(im)
    w,h = im.size
    # 三等分位置
    dr_im.line([0, 0.33 * h, w, 0.33 * h], fill = (0, 0, 0), width = 6)
    # 左下角到中心点，右下角到中心点
    dr_im.line([(0, h), (0.5 * w, 0.5 * h), (w, h)], fill = (0, 0, 0), width = 6)
    im.show()

画弧线
Draw.arc(xy, start, end, options) 函数来绘制弧线

xy 是个长度为4的列表，如[x0, y0, x1, y1]，表示弧线最左侧距离左边、弧线最顶点距离上边、弧线最右侧距离左边、弧线最低点距离上边的距离
start 和 end 则是弧的起止角度，其中水平向右的方向为 0°，竖直向下的方向为 90°，水平向左的方向为 180°，竖直向上的方向为 270°
options 中可用选项：
fill = (R, G, B) ：指定线条颜色

from PIL import Image,ImageDraw

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    # 创建Draw类的实例
    dr_im = ImageDraw.Draw(im)
    dr_im.arc([10,20,100,300],0,270,fill=(255,0,0))
    im.show()

画矩形

draw.rectangle(box,options):绘制一个长边形。

box是包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的任何序列对象。它应该包括2个坐标值。
options的fill给定长边形内部的颜色。

>>>from PIL import Image, ImageDraw
>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")
>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)
>>>draw.rectangle((0,0,100,200), fill = (255,0,0))
>>> draw.rectangle([100,200,300,500],fill = (0,255,0))
>>>draw.rectangle([(300,500),(600,700)], fill = (0,0,255))
>>>im01.show()

画椭圆

draw.ellipse(xy,options)在给定的区域绘制一个椭圆形。

xy: 指定椭圆的外接矩形（左上右下）
变量options的outline给定椭圆形轮廓的颜色。Fill给定椭圆形内部的颜色。

>>> from PIL import Image, ImageDraw
>>> im01 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")
>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)
>>> draw.ellipse((0,0, 200, 200), fill = (255, 0, 0))
>>> draw.ellipse((200,200,400,300),fill = (0, 255, 0))
>>> draw.ellipse((400,400,800,600), fill = (0, 0, 255))
>>> im01.show()

添加文本

Draw.text(xy, text, options) 函数可以在Image实例上写字

xy 指定的是文本左上角的顶点
options 中可用选项：
- fill = (R, G, B) ：指定线条颜色
- font = ImageFont实例：指定字体，接收一个ImageFont的实例

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    # 创建Draw类的实例
    dr_im = ImageDraw.Draw(im)
    w,h = im.size
    # 引入字体库
    myFont = ImageFont.truetype('1.ttf',80)
    # 如果不适用myFont字体实例，则使用PIL默认字体
    dr_im.text([0.1 * w,0.8 * h], u"灼眼的夏娜", fill = (255,0,0), font=myFont)
    im.show()

ImageFont模块

ImageFont.truetype(fontfile, fontsize) 函数可以加载 OpenType/TrueType 字体，后缀名为.ttf,.otf,.ttc字体库文件

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    # 创建Draw类的实例
    dr_im = ImageDraw.Draw(im)
    w,h = im.size
    # 引入字体库
    myFont = ImageFont.truetype('1.ttf', 80)
    # 如果不适用myFont字体实例，则使用PIL默认字体
    dr_im.text([0.1 * w,0.8 * h], u"灼眼的夏娜", fill = (255,0,0), font=myFont)
    im.show()

ImageFilter模块

ImageFilter是PIL滤镜模块，提供了滤波器的相关定义，这些滤波器主要用于Image.filter()方法

ImageFilter.BLUR ：模糊滤镜
ImageFilter.CONTOUR ：只显示轮廓
ImageFilter.EDGE_ENHANCE ：边界加强
ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE ：边界加强(阀值更大)
ImageFilter.EMBOSS ：浮雕滤镜
ImageFilter.FIND_EDGES ：边界滤镜
ImageFilter.SMOOTH ：平滑滤镜
ImageFilter.SMOOTH_MORE ：平滑滤镜(阀值更大)
ImageFilter.SHARPEN ：锐化滤镜

示例代码：

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image,ImageFilter

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open('cj_xiana.jpg')
    # 平滑滤镜
    im = im.filter(ImageFilter.SMOOTH)
    im.show()
    # 图像模糊
    im = im.filter(ImageFilter.BLUR)
    im.show()
    # 线条边界加强
    im = im.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)
    im.show()
    # 浮雕滤镜
    im = im.filter(ImageFilter.EMBOSS)
    im.show()

其他方法

1.全屏截图，区域截图

ImageGrab.grab方法,可实现全屏截图，区域截图。

可截取屏幕box范围内的图片，默认截取全屏

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import ImageGrab

# 全屏截屏
im = ImageGrab.grab()
im.show()
# 区域截屏,1000x600图形区域
ImageGrab.grab((400,100, 1400,700)).show()

PIL.ImageGrab.grabclipboard() 方法获取剪切板内的图片

from PIL import ImageGrab
im = ImageGrab.grab()
im.show()
im = ImageGrab.grab((10,10,400,400))
im.show()
ImageGrab.grabclipboard().show()

创建图像
Image.new(mode, size, color) 该方法可以创建指定图像，可在上面进行一些图像操作

mode 图像色彩模式
size 图像大小
color 图像初始颜色

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image,ImageFont,ImageDraw

if __name__ == '__main__':
    im= Image.new("RGB", (128, 128), "#FFF")
    # 创建Draw类的实例
    dr_im = ImageDraw.Draw(im)
    w,h = im.size
    myFont = ImageFont.truetype('1.ttf', 25)
    dr_im.text([0.1 * w,0.4 * h], u"雷那网", fill = (0,0,0), font=myFont)
    im.show()

图像混合

Image.blend(image1,image2, alpha) 将两张图像混合, 前提两种图片尺寸和模式一致

合成方式：out = image1 *(1.0 - alpha) + image2 * alpha
如果变量alpha为0.0，将返回第一张图像的拷贝
如果变量alpha为1.0，将返回第二张图像的拷贝

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

if __name__ == '__main__':
    im1 = Image.open("paste_xiana.jpg")
    im2 = Image.open("m_xiana.jpg")
    im = Image.blend(im1, im2, 0.5)
    im.show()

4.操作图片像素
Image.eval(image,function) 使用回调函数处理image图像中每一个像素点

如果变量image有多个通道，那回调函数将作用于每一个通道

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image

def deffun(c):
    # 亮度增强
    return c*1.5

if __name__ == '__main__':
    im = Image.open("cj_xiana.jpg")
    im = Image.eval(im,deffun)
    im.show()

图像拷贝

Image.copy()函数

# -*- coding:utf-8 -*-
from PIL import Image
im1 = Image.open("cj_xiana.jpg")
im2 = im1.copy()
im2.save("xiana_cp.jpg")

判断文件是否损坏

Image.getpixel(xy)函数，尝试判断文件是否损坏，如果这个方法发现了任何问题，它将产生对应的异常

# -*- coding:utf-8 -*-

from PIL import Image
im = Image.open("cj_xiana.png")
im.verify()
# 注：没有任何输出，表示图像im没有损坏

reference

https://blog.csdn.net/FlashKoala/article/details/90649464