PIL图像处理,python pil显示图片

  PIL图像处理,python pil显示图片

  Pillow是Python中一个基本的图像处理库,主要用于基本的图像处理,比如裁剪、大小调整、颜色处理等。有需要的可以参考一下。

  

一、 简介

 

  

1、 基本介绍

 

  Pillow是Python中一个基本的图像处理库,主要用于基本的图像处理,比如裁剪、大小调整、颜色处理等。OpenCV和Scikit-image与Pillow相比,功能更丰富,所以使用起来也更复杂。它们主要用于机器视觉、图像分析等领域,比如众所周知的“人脸识别”应用。

  

2、 特点

 

  有许多支持格式。

  Pillow支持多种图像格式,如 jpeg , png , bmp , gif , ppm , tiff 等。同时也支持图片格式之间的转换。总之,Pillow几乎可以处理任何图像格式。

  提供丰富的功能。

  枕头提供了丰富的图像处理功能,这些功能可以概括为两个方面:

  归档图像处理图像归档,包括创建缩略图、生成预览图像、批量处理图像;图像处理包括图像大小调整、图像裁剪、像素处理、添加滤镜、图像颜色处理等。

  与GUI工具一起使用

  官方文件:[https://www.osgeo.cn/pillow/reference/ImageFont.html]

  

3、 安装

 

  pip安装枕头

  指南包

  伊莫普特PIL

  

二、 Image 对象

 

  

1、 实例化对象

 

  

1.1 实例化

 

  指南包

  从PIL进口图片

  使用open方法

  Im=PIL。Image.open(fp) #导入图片

  Im.show() #显示图片

  Fp:图像路径

  使用open方法

  Im=Image.new(模式,大小,颜色)#创建图片

  Im.show() #显示图片

  参数描述如下:

  Mode:图像模式,字符串参数,如RGB(真彩色图像),L(灰度图像),CMYK(彩色地图打印模式)等。size:图像大小,tuple参数(width,height)表示图像颜色的像素大小:图像颜色,默认值为0,表示黑色,参数值支持颜色的(R,G,B)三进制数字格式和十六进制值。

  

1.2 图像模式

 

  描述模式11位像素(取值范围0-1),0表示黑色,1表示白色,单色通道。L8位像素(取值范围0 -255),灰度图像,单色通道。P8位像素,使用调色板映射到任何其他模式,单色通道。RGB3 x 8位像素,真彩色,三色通道,每个通道的取值范围为0-255。RGBA4 x 8位像素,真彩色透明通道,四色通道。CMYK4 x 8位像素,四色通道,可以适配打印图片。YCR3x8位像素,彩色视频格式,三色通道。Labx 8位像素,L * a * b颜色空间,三色通道HSV3 x 8位像素,色相,饱和度,值颜色空间,三色通道。I32位有符号整数像素,单色通道。F32位浮点像素,单色通道。

2、 对象属性

 

  进口PIL。图像

  im=pil . image . open(r d : 35005 图片截图微信图片_

  20220302175157.jpg")

  print(im.size) # 查看图片大小

  print(im.readonly) # 查看是否为只读,1为是,0为否

  print(im.format) # 查看图片的格式

  print(im.info) # 查看图片的相关信息

  print(im.mode) # 查看图片的模式

  

3、 格式转换

 

  

3.1 save 方法

 

  save 方法用于保存 图像,当不指定文件格式时,它会以默认的图片格式来存储;如果指定图片格式,则会以指定的格式存储图片

  语法:

  

im = PIL.Image.open(r"D:35005PicturesScreenshots微信图片_20220302175157.jpg")

 

  

参数说明如下:

 

  

  • fp:图片的存储路径,包含图片的名称,字符串格式

  • format:可选参数,可以指定图片的格式

 

  

3.2 convert 方法

 

  注意,并非所有的图片格式都可以用 save() 方法转换完成,比如将 PNG 格式的图片保存为 JPG 格式,如果直接使用 save() 方法就会出现错误

  

引发错误的原因是由于 PNG 和 JPG 图像模式不一致导致的。其中 PNG 是四通道 RGBA 模式,即红色、绿色、蓝色、Alpha 透明色;JPG 是三通道 RGB 模式。因此要想实现图片格式的转换,就要将 PNG 转变为三通道 RGB 模式

 

  

 

  Image 类提供的 convert() 方法可以实现图像模式的转换。该函数提供了多个参数,比如 mode、matrix、dither 等,其中最关键的参数是 mode,其余参数无须关心

  语法:

  

im.convert(mode, params) # 转换模式

 

  

参数:

 

  

  • mode:指的是要转换成的图像模式

  • params:其他可选参数

 

  

4、 图片缩放

 

  在图像处理过程中经常会遇到缩小或放大图像的情况,Image 类提供的 resize() 方法能够实现任意缩小和放大图像

  语法:

  

im_new = im.resize(size, resample=image.BICUBIC, box=None, reducing_gap=None) # 注意要重新赋值

 

  

参数:

 

  

  • size:元组参数 (width,height),图片缩放后的尺寸

     

      

  • resample:可选参数,指图像重采样滤波器,与 thumbnail() 的 resample 参数类似,默认为 Image.BICUBIC

     

      

  • box:对指定图片区域进行缩放,box 的参数值是长度为 4 的像素坐标元组,即 (左,上,右下)。注意,被指定的区域必须在原图的范围内,如果超出范围就会报错。当不传该参数时,默认对整个原图进行缩放

     

      (0, 0, 120, 180)代表的是以原图的左上角为原点,选择宽和高分别是(120,180)的图像区域

      

  • reducing_gap:可选参数,浮点参数值,用于优化图片的缩放效果,常用参数值有 3.0 和 5.0

     

      

 

  

5、 创建缩略图

 

  缩略图指的是将原图缩小至一个指定大小(size)的图像。通过创建缩略图可以使图像更易于展示和浏览

  Image 对象提供了一个 thumbnail() 方法用来生图像的缩略图,等比缩放

  语法:

  

im.thumbnail(size,resample) # 直接在原图的基础上修改

 

  

参数:

 

  

  • size:元组参数,指的是缩小后的图像大小

  • resample:可选参数,指图像重采样滤波器,有四种过滤方式,分别是 Image.BICUBIC(双立方插值法)、PIL.Image.NEAREST(最近邻插值法)、PIL.Image.BILINEAR(双线性插值法)、PIL.Image.LANCZOS(下采样过滤插值法),默认为 Image.BICUBIC

 

  

6、 图像分离与合并

 

  图像(指数字图像)由许多像素点组成,像素是组成图像的基本单位,而每一个像素点又可以使用不同的颜色,最终呈现出了绚丽多彩的图像 ,而图像的分离与合并,指的就是图像颜色的分离和合并

  

6.1 split 方法

 

  

im = PIL.Image.open(r"D:35005PicturesScreenshots微信图片_20220302175157.jpg")

 

  

6.2 merge 方法

 

  Image 类提供的 merge() 方法可以实现图像的合并操作。注意,图像合并,可以是单个图像合并,也可以合并两个以上的图像

  

im_merge = PIL.Image.merge(mode, bands)

 

  

参数:

 

  

  • mode:指定输出图片的模式

  • bands:参数类型为元组或者列表序列,其元素值是组成图像的颜色通道,比如 RGB 分别代表三种颜色通道,可以表示为 (r, g, b)

 

  

6.3 blend 方法

 

  Image 类也提供了 blend() 方法来混合 RGBA 模式的图片(PNG 格式)

  语法:

  

PIL.Image.blend(image1,image2, alpha)

 

  

参数:

 

  

  • image1:图片对象1

  • image2:图片对象2

  • alpha:透明度 ,取值范围为 0 到 1,当取值为 0 时,输出图像相当于 image1 的拷贝,而取值为 1 时,则是 image2 的拷贝,只有当取值为 0.5 时,才为两个图像的中合。因此改值的大小决定了两个图像的混合程度

 

  

7、 图像处理

 

  

7.1 图像裁剪

 

  Image 类提供的 crop() 函数允许我们以矩形区域的方式对原图像进行裁剪

  语法:

  

im_crop = im.crop(box=None) # box 代表裁剪区域

 

  

box 是一个有四个数字的元组参数 (x_左上,y_左下,x1_右上,y1_右下),分别表示被裁剪矩形区域的左上角 x、y 坐标和右下角 x,y 坐标。默认 (0,0) 表示坐标原点,宽度的方向为 x 轴,高度的方向为 y 轴,每个像素点代表一个单位

 

  

 

  

7.2 拷贝和粘贴

 

  拷贝、粘贴操作几乎是成对出现的,Image 类提供了 copy() 和 paste() 方法来实现图像的复制和粘贴

  拷贝语法:

  

im_copy = im.copy() # 复制图片

 

  粘贴语法:

  

im_copy.paste(image, box=None, mask=None)

 

  

参数:

 

  

  • image:指被粘贴的图片

  • box:指定图片被粘贴的位置或者区域,其参数值是长度为 2 或者 4 的元组序列,长度为 2 时,表示具体的某一点 (x, y);长度为 4 则表示图片粘贴的区域,此时区域的大小必须要和被粘贴的图像大小保持一致

  • mask:可选参数,为图片添加蒙版效果

 

  注意:

  

  • 粘贴后的图片模式将自动保持一致,不需要进行额外的转换

 

  

from PIL import Image

 

  

8、几何变化

 

  图像的几何变换主要包括图像翻转、图像旋转和图像变换操作,Image 类提供了处理这些操作的函数 transpose()、rotate() 和 transform()

  

8.1 transpose

 

  该函数可以实现图像的垂直、水平翻转

  语法:

  

im_out = im.transpose(method) # 生成新的图像对象

 

  

method取值:

 

  

  • Image.FLIP_LEFT_RIGHT:左右水平翻转

  • Image.FLIP_TOP_BOTTOM:上下垂直翻转

  • Image.ROTATE_90:图像逆时针旋转 90 度

  • Image.ROTATE_180:图像旋转 180 度

  • Image.ROTATE_270:图像旋转 270 度

  • Image.TRANSPOSE:图像转置

  • Image.TRANSVERSE:图像横向翻转

 

  

8.2 rotate

 

  当我们想把图像旋转任意角度时,可以使用 rotate() 函数

  语法:

  

im_out = im.rotate(angle, resample=PIL.Image.NEAREST, expand=None, center=None, translate=None, fillcolor=None) # 返回图像对象

 

  

参数:

 

  

  • angle:表示任意旋转的角度

  • resample:重采样滤波器,默认为 PIL.Image.NEAREST 最近邻插值方法

  • expand:可选参数,表示是否对图像进行扩展,如果参数值为 True 则扩大输出图像,如果为 False 或者省略,则表示按原图像大小输出

  • center:可选参数,指定旋转中心,参数值是长度为 2 的元组,默认以图像中心进行旋转

  • translate:参数值为二元组,表示对旋转后的图像进行平移,以左上角为原点;translate的参数值可以为负数

  • fillcolor:可选参数,填充颜色,图像旋转后,对图像之外的区域进行填充

 

  

8.3 transform

 

  该函数能够对图像进行变换操作,通过指定的变换方式,产生一张规定大小的新图像

  语法:

  

im_out = im.transform(size, method, data=None, resample=0) # 返回图像对象

 

  

参数:

 

  

  • size:指定新图片的大小

  • method:指定图片的变化方式,比如 Image.EXTENT 表示矩形变换

  • data:该参数用来给变换方式提供所需数据

  • resample:图像重采样滤波器,默认参数值为 PIL.Image.NEAREST

 

  

三、 ImageFilter

 

  

1、 简介

 

  随着数字图像技术的不断发展,图像降噪方法也日趋成熟,通过某些算法来构造滤波器是图像降噪的主要方式。滤波器能够有效抑制噪声的产生,并且不影响被处理图像的形状、大小以及原有的拓扑结构

  Pillow 通过 ImageFilter 类达到图像降噪的目的,该类中集成了不同种类的滤波器,通过调用它们从而实现图像的平滑、锐化、边界增强等图像降噪操作

  

2、 降噪处理

 

  

2.1 图像降噪滤波器

 

  名称说明ImageFilter.BLUR模糊滤波,即均值滤波ImageFilter.CONTOUR轮廓滤波,寻找图像轮廓信息ImageFilter.DETAIL细节滤波,使得图像显示更加精细ImageFilter.FIND_EDGES寻找边界滤波(找寻图像的边界信息)ImageFilter.EMBOSS浮雕滤波,以浮雕图的形式显示图像ImageFilter.EDGE_ENHANCE边界增强滤波ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE深度边缘增强滤波ImageFilter.SMOOTH平滑滤波ImageFilter.SMOOTH_MORE深度平滑滤波ImageFilter.SHARPEN锐化滤波ImageFilter.GaussianBlur()高斯模糊ImageFilter.UnsharpMask()反锐化掩码滤波ImageFilter.Kernel()卷积核滤波ImageFilter.MinFilter(size)最小值滤波器,从 size 参数指定的区域中选择最小像素值,然后将其存储至输出图像中。ImageFilter.MedianFilter(size)中值滤波器,从 size 参数指定的区域中选择中值像素值,然后将其存储至输出图像中。ImageFilter.MaxFilter(size)最大值滤波器ImageFilter.ModeFilter()模式滤波

  

2.2 使用语法

 

  语法:

  

im_ft = im.filter(filt_mode) # 返回图像对象,里面传入滤波器

 

  实例:

  

from PIL import Image, ImageFilter

 

  

相当于PS里面添加的滤镜

 

  

 

  

四、 ImageColor

 

  

1、 简介

 

  Pillow 提供了颜色处理模块 ImageColor,该模块支持不同格式的颜色,比如 RGB 格式的颜色三元组、十六进制的颜色名称(#ff0000)以及颜色英文单词("red")。同时,它还可以将 CSS(层叠样式表,用来修饰网页)风格的颜色转换为 RGB 格式

  在 ImageColor 模块对颜色的大小写并不敏感,比如 "Red" 也可以写为 " red"

  

2、 颜色处理

 

  

2.1 颜色命名

 

  ImageColor 支持多种颜色模式的的命名(即使用固定的格式对颜值进行表示),比如我们熟知的 RGB 色彩模式,除此之外,还有 HSL (色调-饱和度-明度)、HSB (又称 HSV,色调-饱和度-亮度)色彩模式。下面对 HSL 做简单介绍:

  

  • H:即 Hue 色调,取值范围 0 -360,其中 0 表示red,120 表示 green,240 表示blue

  • S:即 Saturation 饱和度,代表色彩的纯度,取值 0~100%,其中 0 代表灰色(gry),100% 表示色光最饱和

  • L:即 Lightness 明度,取值为 0~100%,其中 0 表示black黑色,50% 表示正常颜色,100% 则表示白色

 

  

亮度和明度的表达方式类似,链接中有具体描述:【https://www.zhihu.com/question/22077462】

 

  

 

  ImageColor 模块比较简单,只提供了两个常用方法,分别是 getrgb() 和 getcolor() 函数

  

2.2 getrgb

 

  语法:

  

rgb = PIL.ImageColor.getrgb(color) # 得到颜色的 rgb 数值

 

  

color参数即可以是英文,也可以是HSL和HSB模式2.3

 

  

 

  应用:

  

from PIL import Image, ImageColor

 

  

2.3 getcolor

 

  语法:

  

val = PIL.ImageColor.getcolor(color, mode)

 

  

参数:

 

  

  • color:一个颜色名称,字符串格式,可以是颜色的英文单词,或者十六进制颜色名。如果是不支持的颜色,会报 ValueError 错误

  • mode:指定色彩模式,如果是不支持的模式,会报 KeyError 错误

 

  

五、 ImageFont

 

  

1、 简介

 

  ImageFont模块定义了相同名称的类,即ImageFont类。这个类的实例存储bitmap字体,用于ImageDraw类的text()方法

  PIL使用自己的字体文件格式存储bitmap字体。用户可以使用pilfont工具包将BDF和PCF字体描述器(Xwindow字体格式)转换为这种格式

  

2、 模块函数

 

  

2.1 load

 

  语法:

  

ft = PIL.ImageFont.load(font_file)

 

  

从指定的文件中加载一种字体 ,返回字体对象

 

  

 

  

2.2 load_path

 

  语法:

  

ft = PIL.ImageFont.load_path(font_file)

 

  

和函数load()一样,但是如果没有指定当前路径的话,会从sys.path开始查找指定的字体文件

 

  

 

  

2.3 truetype

 

  语法:

  

ft = PIL.ImageFont.truetype(file, size[, encoding=None])

 

  

参数:

 

  

  • file: 加载一个TrueType或者OpenType字体文件

  • size: 为指定大小的字体创建了字体对象

  • encoding:字体编码,主要字体编码有: unic(Unicode),symb(Microsoft Symbol),ADOB(Adobe Standard),ADBE(Adobe Expert)和armn(Apple Roman)

 

  

2.4 load_default

 

  语法:

  

ft = PIL.ImageFont.load_default()

 

  

加载一个默认字体,返回一个字体对象

 

  

 

  

3、 模块方法

 

  

3.1 getsize

 

  语法:

  

size = ft.getsize(text)

 

  

返回给定文本的宽度和高度,返回值为2元组

 

  

 

  

3.2 getmask

 

  语法:

  

obj = ft.getmask(text,mode=None) # 为给定的文本返回一个位图。这个位图是PIL内部存储内存的实例

 

  

参数:

 

  

  • text :要渲染的文本。

  • mode:某些图形驱动程序使用它来指示驱动程序喜欢哪种模式;如果为空,渲染器可能返回任一模式。请注意,模式始终是字符串

 

  

六、 ImageDraw

 

  

1、 简介

 

  

1.1 导入

 

  ImageDraw 模块也是 Pillow 库的主要模块之一,它能给图像化圆弧,画横线,写上文字等

  导入:

  

from PIL import ImageDraw

 

  实例化对象:

  

from PIL import Image, ImageDraw

 

  

1.2 基本概念

 

  

  • Coordinates

     

      

    • 绘图接口使用和PIL一样的坐标系统,即(0,0)为左上角。

  • Colours

     

      

    • 为了指定颜色,用户可以使用数字或者元组,对应用户使用函数Image.new或者Image.putpixel。对于模式为1,L和I的图像,使用整数。对于RGB图像,使用整数组成的3元组。对于F图像,使用整数或者浮点数。

       

        

    • 对于调色板图像(模式为P),使用整数作为颜色索引。在1.1.4及其以后,用户也可以使用RGB 3元组或者颜色名称。绘制层将自动分配颜色索引,只要用户不绘制多于256种颜色。

       

        

  • Colours Names

     

      

    • A、 十六进制颜色说明符,定义为#rgb或者#rrggbb。例如,#ff0000表示纯红色。

       

        

    • B、 RGB函数,定义为rgb(red, green, blue),变量red、green、blue的取值为[0,255]之间的整数。另外,颜色值也可以为[0%,100%]之间的三个百分比。例如,rgb(255, 0, 0)和rgb(100%, 0%, 0%)都表示纯红色。

       

        

    • C、 HSL(Hue-Saturation-Lightness)函数,定义为hsl(hue,saturation%, lightness%),变量hue为[0,360]一个角度表示颜色(red=0, green=120, blue=240),变量saturation为[0%,100%]之间的一个值(gray=0%,full color=100%),变量lightness为[0%,100%]之间的一个值(black=0%, normal=50%, white=100%)。例如,hsl(0,100%, 50%)为纯红色。

       

        

    • D、 通用HTML颜色名称,ImageDraw模块提供了140个标准颜色名称,Xwindow系统和大多数web浏览器都支持这些颜色。颜色名称对大小写不敏感。例如,red和Red都表示纯红色。

       

        

    • 在PIL 1.1.4及其以后的版本,用户绘制RGB图像时,可以使用字符串常量。PIL支持如下字符串格式:

       

        

  • Fonts

     

      

    • PIL可以使用bitmap字体或者OpenType/TrueType字体

 

  

2、 模块函数

 

  

2.1 arc

 

  语法:

  

draw.arc(xy, start, end, options)

 

  

在给定的区域内,在开始和结束角度之间绘制一条弧

 

  options:可以有什么内容可以在源代码中查看

  

 

  

2.2 bitmap

 

  语法:

  

draw.bitmap(xy, bitmap, options) # options中可以添加 fill 覆盖的颜色

 

  

在给定的区域里绘制变量bitmap所对应的位图,非零部分使用变量options中fill的值来填充。变量bitmap位图应该是一个有效的透明模板(模式为1)或者蒙版(模式为L或者RGBA)

 

  变量xy是变量bitmap对应位图起始的坐标值,而不是一个区域

  这个方法与Image.paste(xy, color, bitmap)有相同的功能

  

 

  

2.3 chord

 

  语法:

  

draw.chord(xy, start, end, options)

 

  

和方法arc()一样,但是使用直线连接起始点

 

  变量 options 的 outline 给定弦轮廓的颜色;fill 给定弦内部的颜色

  

 

  

2,4 ellipse

 

  语法:

  

draw.ellipse(xy, options)

 

  

在给定的区域绘制一个椭圆形

 

  变量 options 的 outline 给定弦轮廓的颜色;fill 给定弦内部的颜色

  

 

  

2.5 line

 

  语法:

  

draw.line(xy, options)

 

  

在变量xy列表所表示的坐标之间画线

 

  xy里面至少有两个坐标,坐标使用元组表示,存储在一个列表里面[(x1, y1), (x2, y2)]

  width指定宽度,fill 指定线的颜色

  

 

  

2.6 pieslice

 

  语法:

  

draw.pieslice(xy, start, end, options)

 

  

和方法arc()一样,但是在指定区域内结束点和中心点之间绘制直线

 

  

 

  

2.7 point

 

  语法:

  

draw.point(xy, options)

 

  

在指定位置画一个只占一个像素的小点

 

  

 

  

2.8 polygon

 

  语法:

  

draw.polygon(xy, options)

 

  

绘制一个多边形

 

  多边形轮廓由给定坐标之间的直线组成,在最后一个坐标和第一个坐标间增加了一条直线,形成多边形

  坐标列表是包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的任何序列对象,它最少包括3个坐标值

  变量options的fill给定多边形内部的颜色

  

 

  

2.9 rectangle

 

  语法:

  

draw.rectangle(xy, options)

 

  

绘制一个长边形

 

  变量xy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

  注意:当长方形没有没有被填充时,第二个坐标对定义了一个长方形外面的点

  变量options的fill给定长边形内部的颜色

  

 

  

2.10 text

 

  语法:

  

draw.text(xy, string, options)

 

  

在给定的位置绘制一个字符串。变量xy给出了文本的左上角的位置

 

  变量option的 font 用于指定所用字体。它应该是类ImangFont的一个实例,使用ImageFont模块的load()方法从文件中加载的

  变量options的fill给定文本的颜色

  

 

  

2.11 textsize

 

  语法:

  

draw.textsize(string, options)

 

  

返回给定字符串的大小,以像素为单位

 

  变量option的 font 用于指定所用字体。它应该是类ImangFont的一个实例,使用ImageFont模块的load()方法从文件中加载的

  

 

  

七、 Image与Numpy

 

  

from PIL import Image

 

  更多关于Python图像处理库PIL的详细使用技术请查看下面的相关链接

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