python图像处理

详见文档Pillow:Python-Imaging-Library这里使用的是Image模块

图像属性

format属性

string or None

标识了图像格式，如果图像不是从文件读取它的值就是None

mode属性

string

注：如果一个图片的颜色格式为srgb，则说明这张图片存储的颜色值是encoder gamma之后的颜色值

sRGB标准：

1. 人眼对亮度的感知不是线性的， 其对较暗区域的变化更加敏感，参见 Computer Color is Broken

2. 基于人眼该特点，sRGB标准要求图像（各通道为8bits,最多存储256个亮度值）使用encoder gamma,把更多的空间用来存储更多暗部区域，来最大化地利用表示亮度的数据位或带宽。

size属性

(width,height)

图像的尺寸，按照像素数计算

palette属性

palette or None

颜色调色板表格，只对模式为"P"的图像返回Image Palette

info属性

dictionary

存储图像相关数据的字典

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from PIL import Image
im = Image.open("personal/1.png")
print(im.format)
print(im.mode)
print(im.size)
print(im.palette)
print(im.info)
im.show()

PNG
RGBA
(1920, 1200)
None
{'srgb': 0, 'gamma': 0.45455, 'dpi': (119.9896, 119.9896)}

构建图像

Image.open(fp,mode)

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from PIL import Image 
im = Image.open("personal/21.jpg","r")
im.show()

需要知道的是在win的环境下im.show的方式为win自带的图像显示应用。打开并确认给定的图像文件。这个是一个懒操作；该函数只会读文件头，而真实的图像数据直到试图处理该数据才会从文件读取（调用load()方法将强行加载图像数据）。如果变量mode被设置，那必须是“r”。用户可以使用一个字符串（表示文件名称的字符串）或者文件对象作为变量file的值。文件对象必须实现read()，seek()和tell()方法，并且以二进制模式打开。

Image.new(mode,size,color=0)

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from PIL import Image,ImageColor
im = Image.new('RGB',(200,200),color="red")
im.show()

Image.fromarray(obj,mode=None)

• obj-数组接口对象
• mode-不自动判断

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from PIL import Image
import numpy as np

arr = (np.eye(300)*255) # 二维数组
im = Image.fromarray(arr) # 转换为图像
im.show()

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from PIL import Image
import numpy as np

image = Image.open("personal/21.jpg")
image1 = image.resize((200,200)) # resize
data = image1.getdata() # 转换为数组序列
print(list(data)) # 查看具体数据需要使用 list() 转换
obj = []
for t in data:
    obj.append([sum(t) / 3]) # 灰度方法：RGB三个分量的均值

# 变成 200 * 200 的二维数组
obj = np.array(obj).reshape((200,200))
print(obj)
im = Image.fromarray(obj)
im.show()

[[223.         222.66666667 222.         ... 240.66666667 240.66666667
  240.66666667]
 [222.66666667 222.66666667 221.66666667 ... 240.66666667 241.
  240.66666667]
 [222.33333333 221.66666667 221.33333333 ... 240.66666667 240.66666667
  240.33333333]
 ...
 [120.33333333 118.33333333 145.66666667 ... 216.66666667 189.
  189.33333333]
 [119.         133.33333333 166.         ... 205.         188.
  190.        ]
 [125.33333333 162.66666667 163.         ... 196.33333333 188.33333333
  190.        ]]    

输出如下：

图像处理

图像混合

透明度混合 Image.blend(im1,im2,alpha)

• im1:Image对象，透明度为(1-alpha)
• im2:Image对象，透明度为(alpha)
• alpha:透明度(0~1).

注意：im1和im2的大小必须一样，且模式为RGB

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from PIL import Image

im1 = Image.open('personal/10.jpg').convert(mode='RGB')
im2 = Image.new ('RGB',im1.size,'blue')
im1.show()
Image.blend(im1,im2,0.2).show()

效果如下图所示：

遮罩混合 Image.composite(im1,im2,mask)

• 均为Image对象，使用mask来混合im1和im2
• 这里三个Image对象的size和mode都必须相同

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from PIL import Image

im1 = Image.open('personal/7.jpg')
im2 = Image.open('personal/14.jpg')
print(im1.mode)
print(im2.mode)
print(im1.size)
print(im3.size)
r, g, b = im2.split()
Image.composite(im1,im2,b).show()

RGB
RGB
(3840, 2160)
(3840, 2160)

效果如下图所示：

图像缩放

按像素缩放 Image.eval(im,fun)

• 第一个为Image对象
• 第二个为一个方法（函数），该函数传入一个参数，即像素点。
• 该函数会对图片中每个像素点进行函数内的操作

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from PIL import Image
im = Image.open("personal/hira.png")

# lambda 表达式
Image.eval(im,lambda x:x*2).show()

# func 表达式
def func(x):
    return x*1.5

Image.eval(im,func).show()

效果如下图所示：(1倍/1.5倍/2倍)

按尺寸缩放 Image.thumbnail()

• 不同于前面直接通过Image调用方法，而是使用Image的具体实例im调用thumbnail方法
• 这里缩放图像并不会对图像进行变形，即显示效果是一样的。

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from PIL import Image
im1 = Image.open("personal/11.jpg")
im2 = im1.copy()

# 将复制后的图像进行缩放，传入一个元组
im2.thumbnail((1024,1024))
im2.show()

print("im1的大小", im1.size)
print("im2的大小", im2.size)

im1的大小 (2156, 3291)
im2的大小 (671, 1024)

图像的剪切与粘贴

图像粘贴 Image.paste(im,box,mask=None)

• Image的具体实例调用方法
• im为Image对象，box为要粘贴的区域，mask为遮罩。
• box参数有三种形式:
  1. (x1,y1):将im左上角对齐(x1,y1)点，其余部分粘贴，剩余部分抛弃
  2. (x1,y1,x2,y2):将im粘贴至此区域
  3. None:此时im必须与原图像大小一致

图像剪裁 Image.crop(box)

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from PIL import Image
im1 = Image.open("personal/111.PNG") 
im2 = Image.open("personal/image_6.png")
im1_crop = im1.crop((0, 0, 671, 1024))
im2.paste(im1_crop,(200,0))
im2.show()

效果如图所示：

其他

转换图像格式

将.png转换为.jpg,注意：不能将RGBA转化为.jpg

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from PIL import Image
im = Image.open("personal/10.png","r")
print(im)
im.save("personal/10.jpg") # 将.png转化为.jpg
im = Image.open("personal/10.jpg","r")
print(im.format,im.size,im.mode)

<PIL.PngImagePlugin.PngImageFile image mode=RGB size=1920x1080 at 0x255C7FE22E0>
JPEG (1920, 1080) RGB