原文链接:https://blog.csdn.net/FlashKoala/article/details/90649464
一、PIL、Pillow简介
PIL(Python Imaging Library)是Python图像处理库,PIL模块于2009年9月发布,最新版本是1.1.7,仅支持Python1.5.2 - 2.7
目前PIL项目已经停止开发,最后一次更新是在2011年
强调一下:PIL不支持Python3.x
而Pillow也是Python的图像处理库,与PIL区别:Pillow是PIL特定版本Fork代码,Pillow兼容PIL绝大多数用法,开发活跃,更主要是Pillow库支持Python3.x,所以推荐使用Pillow
现在说的PIL,一般都指Pillow,包括文章下面说的PIL,都是Pillow模块。
安装
pip install pillow
导入
from PIL import Image
二、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实例有5个属性:
- format : 返回图像格式(PNG,JPG,…),如果图像不是从文件读取的,则值None
- mode : 返回图像的模式,常用模式有:
- L (luminance) 灰度图像,8位像素,表示黑和白
- RGB 3x8位像素,为真彩色图像
- RGBA 4x8位像素,有透明通道的真彩色
- CMYK 4x8位像素,颜色分离,出版图像
- P 8位像素,使用调色板映射到其他模式
- 1 1位像素,表示黑和白,但是存储的时候每个像素存储为8bit
- YCbCr:3x8位像素,彩色视频格式
- I 32位整型像素
- F 32位浮点型像素
- PIL支持一些特殊的模式,包括RGBX(有padding的真彩色)和RGBa(有自左乘alpha的真彩色)
- size : 是一个二元tuple,包含width和height(宽度和高度,单位是px)
- palette : 仅当 mode 为 P 时有效,返回 ImagePalette 实例
- info : info信息,返回/设置图像一些额外信息,一个字典结构对象
# -*- coding:utf-8 -*- from PIL import Image if __name__ == '__main__': # 打开图片 im = Image.open('test.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()
说一下最后一个方法show()
查看图片,原理是将图片暂存为一个临时文件,然后调用操作系统默认图片浏览软件打开图片文件。
Pillow库不会直接解码或者加载全部图像数据当用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),因此调用load()方法可以强行加载图像数据
获得图片通道数及通道名称:Image.getbands()
三、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。
生成JPG缩略图,示例如下:
# -*- 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()
2 裁剪图片
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
裁剪图片示例
# -*- 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。
将图片转换为png格式示例
# -*- 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 分离和合并颜色通道
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()
四、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
Draw类绘画函数:
- chord 画弦
- arc 画弧
- pieslice 画扇形
- ellipse 画椭圆
- line 画线段/多段线
- point 点
- polygon 画多边形
- rectangle 画矩形
- text 文字
各绘制函数详细使用可见[官方文档API](https://pillow.readthedocs.io/en/4.2.x/reference/ImageDraw.html 官方文档API)
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()
2 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()
3 在图片上写字
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()
五、ImageFont模块
PIL可以使用OpenType/TrueType字体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
注意使用这个函数需要额外安装_imageingft模块
六、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
滤镜名称和含义说明
- 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
使用示例:
# -*- 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()
七、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
示例代码:
# -*- 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
示例代码:
from PIL import ImageGrab im = ImageGrab.grab() im.show() im = ImageGrab.grab((10,10,400,400)) im.show() ImageGrab.grabclipboard().show()
八、常用类方法
1 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
示例:
# -*- 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()
2 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()
3 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()
4 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")
5 获得图像指定位置像素值
Image.getpixel(xy)
函数,返回给定位置的像素值,如果图像为多通道,则返回一个元组
# -*- coding:utf-8 -*- from PIL import Image im1 = Image.open("cj_xiana.jpg") print(im1.getpixel((1,1))) print(im1.getpixel((649,649))) # 输出: # (41, 183, 197) # (236, 210, 153)
6 判断文件是否损坏
Image.verify()
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
注;这个方法不能捕获所有的错误,要检查所有错误,必须加载整个图像
# -*- 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