Python图像处理库：Pillow 初级教程-乾颐堂

Image类

Pillow中最重要的类就是Image，该类存在于同名的模块中。可以通过以下几种方式实例化：从文件中读取图片，处理其他图片得到，或者直接创建一个图片。

使用Image模块中的open函数打开一张图片：

>>> from PIL import Image 
>>> im = Image.open("lena.ppm") 
如果打开成功，返回一个Image对象，可以通过对象属性检查文件内容 
>>> from __future__ import print_function 
>>> print(im.format, im.size, im.mode) 
PPM (512, 512) RGB

format属性定义了图像的格式，如果图像不是从文件打开的，那么该属性值为None；size属性是一个tuple，表示图像的宽和高（单位为像素）；mode属性为表示图像的模式，常用的模式为：L为灰度图，RGB为真彩色，CMYK为pre-press图像。

如果文件不能打开，则抛出IOError异常。

当有一个Image对象时，可以用Image类的各个方法进行处理和操作图像，例如显示图片：

1	`>>> im.show()`

ps：标准版本的show()方法不是很有效率，因为它先将图像保存为一个临时文件，然后使用xv进行显示。如果没有安装xv，该函数甚至不能工作。但是该方法非常便于debug和test。（windows中应该调用默认图片查看器打开）

读写图片

Pillow库支持相当多的图片格式。直接使用Image模块中的open()函数读取图片，而不必先处理图片的格式，Pillow库自动根据文件决定格式。

Image模块中的save()函数可以保存图片，除非你指定文件格式，那么文件名中的扩展名用来指定文件格式。

图片转成jpg格式

from __future__ import print_function 
import os, sys 
from PIL import Image 
for infile in sys.argv[1:]: 
    f, e = os.path.splitext(infile) 
    outfile = f + ".jpg"
    if infile != outfile: 
        try: 
            Image.open(infile).save(outfile) 
        except IOError: 
            print("cannot convert", infile)

save函数的第二个参数可以用来指定图片格式，如果文件名中没有给出一个标准的图像格式，那么第二个参数是必须的。

创建缩略图

from __future__ import print_function 
import os, sys 
from PIL import Image 
size = (128, 128) 
for infile in sys.argv[1:]: 
    outfile = os.path.splitext(infile)[0] + ".thumbnail"
    if infile != outfile: 
        try: 
            im = Image.open(infile) 
            im.thumbnail(size) 
            im.save(outfile, "JPEG") 
        except IOError: 
            print("cannot create thumbnail for", infile)

必须指出的是除非必须，Pillow不会解码或raster数据。当你打开一个文件，Pillow通过文件头确定文件格式，大小，mode等数据，余下数据直到需要时才处理。

这意味着打开文件非常快，与文件大小和压缩格式无关。下面的程序用来快速确定图片属性：

确定图片属性

from __future__ import print_function 
import sys 
from PIL import Image 
for infile in sys.argv[1:]: 
    try: 
        with Image.open(infile) as im: 
            print(infile, im.format, "%dx%d" % im.size, im.mode) 
    except IOError: 
        pass

裁剪、粘贴、与合并图片

Image类包含还多操作图片区域的方法。如crop()方法可以从图片中提取一个子矩形

从图片中复制子图像

box = im.copy() #直接复制图像 
box = (100, 100, 400, 400) 
region = im.crop(box)

区域由4-tuple决定，该tuple中信息为(left, upper, right, lower)。 Pillow左边系统的原点（0，0）为图片的左上角。坐标中的数字单位为像素点，所以上例中截取的图片大小为300*300像素^2。

处理子图，粘贴回原图

1 2	`region` `=` `region.transpose(Image.ROTATE_180)` `im.paste(region, box)`

将子图paste回原图时，子图的region必须和给定box的region吻合。该region不能超过原图。而原图和region的mode不需要匹配，Pillow会自动处理。

另一个例子

Rolling an image 
def roll(image, delta): 
    "Roll an image sideways"
    image = image.copy() #复制图像 
    xsize, ysize = image.size 
    delta = delta % xsize 
    if delta == 0: return image 
    part1 = image.crop((0, 0, delta, ysize)) 
    part2 = image.crop((delta, 0, xsize, ysize)) 
    image.paste(part2, (0, 0, xsize-delta, ysize)) 
    image.paste(part1, (xsize-delta, 0, xsize, ysize)) 
    return image

分离和合并通道

1 2	`r, g, b` `=` `im.split()` `im` `=` `Image.merge("RGB", (b, g, r))`

对于单通道图片，split()返回图像本身。为了处理单通道图片，必须先将图片转成RGB。

几何变换

Image类有resize()、rotate()和transpose()、transform()方法进行几何变换。

简单几何变换

1 2	`out` `=` `im.resize((128,` `128))` `out` `=` `im.rotate(45)` `# 顺时针角度表示`

置换图像

out = im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT) 
out = im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM) 
out = im.transpose(Image.ROTATE_90) 
out = im.transpose(Image.ROTATE_180) 
out = im.transpose(Image.ROTATE_270)

transpose()和象的rotate()没有性能差别。

更通用的图像变换方法可以使用transform()

模式转换

convert()方法

模式转换

1	`im` `=` `Image.open('lena.ppm').convert('L')`

图像增强

Filter

ImageFilter模块包含很多预定义的增强filters，通过filter()方法使用

应用filters

1 2	`from` `PIL` `import` `ImageFilter` `out` `=` `im.filter(ImageFilter.DETAIL)`

像素点处理

point()方法通过一个函数或者查询表对图像中的像素点进行处理（例如对比度操作）。

像素点变换

1 2	`# multiply each pixel by 1.2` `out` `=` `im.point(lambda` `i: i` `*` `1.2)`

上述方法可以利用简单的表达式进行图像处理，通过组合point()和paste()还能选择性地处理图片的某一区域。

处理单独通道

# split the image into individual bands 
source = im.split() 
R, G, B = 0, 1, 2
# select regions where red is less than 100 
mask = source[R].point(lambda i: i < 100 and 255) 
# process the green band 
out = source[G].point(lambda i: i * 0.7) 
# paste the processed band back, but only where red was < 100 
source[G].paste(out, None, mask) 
# build a new multiband image 
im = Image.merge(im.mode, source)

注意到创建mask的语句：

1	`mask` `=` `source[R].point(lambda` `i: i <` `100` `and` `255)`

该句可以用下句表示

1	`imout` `=` `im.point(lambda` `i: expression` `and` `255)`

如果expression为假则返回expression的值为0（因为and语句已经可以得出结果了），否则返回255。（mask参数用法：当为0时，保留当前值，255为使用paste进来的值，中间则用于transparency效果）

高级图片增强

对其他高级图片增强，应该使用ImageEnhance模块。一旦有一个Image对象，应用ImageEnhance对象就能快速地进行设置。可以使用以下方法调整对比度、亮度、色平衡和锐利度。

图像增强

from PIL import ImageEnhance 
enh = ImageEnhance.Contrast(im) 
enh.enhance(1.3).show("30% more contrast")

动态图

Pillow支持一些动态图片的格式如FLI/FLC，GIF和其他一些处于实验阶段的格式。TIFF文件同样可以包含数帧图像。

当读取动态图时，PIL自动读取动态图的第一帧，可以使用seek和tell方法读取不同帧。

from PIL import Image 
im = Image.open("animation.gif") 
im.seek(1) # skip to the second frame 
try: 
    while 1: 
        im.seek(im.tell()+1) 
        # do something to im 
except EOFError: 
    pass # end of sequence

当读取到最后一帧时，Pillow抛出EOFError异常。

当前版本只允许seek到下一帧。为了倒回之前，必须重新打开文件。

或者可以使用下述迭代器类

动态图迭代器类

class ImageSequence: 
    def __init__(self, im): 
        self.im = im 
    def __getitem__(self, ix): 
        try: 
            if ix: 
                self.im.seek(ix) 
            return self.im 
        except EOFError: 
            raise IndexError # end of sequence 
for frame in ImageSequence(im): 
    # ...do something to frame... 
Postscript Printing

Pillow允许通过Postscript Printer在图片上添加images、text、graphics。

Drawing Postscript 
from PIL import Image 
from PIL import PSDraw 
im = Image.open("lena.ppm") 
title = "lena"
box = (1*72, 2*72, 7*72, 10*72) # in points 
ps = PSDraw.PSDraw() # default is sys.stdout 
ps.begin_document(title) 
# draw the image (75 dpi) 
ps.image(box, im, 75) 
ps.rectangle(box) 
# draw centered title 
ps.setfont("HelveticaNarrow-Bold", 36) 
w, h, b = ps.textsize(title) 
ps.text((4*72-w/2, 1*72-h), title) 
ps.end_document()

ps：textsize不能用，有谁知道吗

更多读取图片方法

之前说到Image模块的open()函数已经足够日常使用。该函数的参数也可以是一个文件对象。

从string中读取

1 2	`import` `StringIO` `im` `=` `Image.open(StringIO.StringIO(buffer))`

从tar文件中读取

from PIL import TarIO 
fp = TarIO.TarIO("Imaging.tar", "Imaging/test/lena.ppm") 
im = Image.open(fp)

草稿模式

draft()方法允许在不读取文件内容的情况下尽可能（可能不会完全等于给定的参数）地将图片转成给定模式和大小，这在生成缩略图的时候非常有效（速度要求比质量高的场合）。

draft模式

from __future__ import print_function 
im = Image.open(file) 
print("original =", im.mode, im.size) 
im.draft("L", (100, 100)) 
print("draft =", im.mode, im.size)

www.qytang.com/
http://www.qytang.com/cn/list/29/
http://www.qytang.com/cn/list/28/610.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/595.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/583.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/582.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/576.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/523.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/499.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/488.htm
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http://www.qytang.com/cn/list/28/455.htm
http://www.qytang.com/cn/list/28/447.htm

posted on 2016-06-21 17:15 乾颐堂阅读(352) 评论(0) 编辑收藏举报

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