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
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