python图像_Python图像处理
图像处理
本章工作任务
u 任务1:了解Pillow库的基本操作
u 任务2:掌握图像格式转换
u 任务3:掌握改变图像尺寸
u 任务4:掌握剪裁图像
u 任务5:掌握滤镜处理
本章技能目标及重难点
编号技能点描述级别
1了解Pillow库的基本操作★
2掌握图像格式转换★★
3u掌握改变图像尺寸★★★
4掌握剪裁图像★★★
5掌握滤镜处理★★★
注: "★"理解级别 "★★"掌握级别 "★★★"应用级别
本章学习目标
本章开始学习Python图像处理,需要同学们理解如何使用Pillow来操作图像,实现格式转换,改变大小尺寸,裁剪,滤镜处理。
本章学习建议
本章适合有Python基础的学员学习。
本章内容(学习活动)
1.1为什么使用Pillow?
Python的图像处理通常用Pillow(Python Imaging Library(Fork))来进行。Pillow有PIL(Python Imaging Library)的分支工程开发而来。由于PIL已经停止开发及维护,所以如今Pillow成为了主流。他支持JPEG,PNG,GIF,BMP等多种图像格式。
1.1.1安装Pillow
Pillow与多种处理图像数据的程序库存在依赖关系,因此安装时需要多级注意。目前Pillow在PyPI上提供了面向Window和OS X的wheel安装包。在Window和OS X上安装(包括用pip命令安装)时不需要进行编译。如果使用的是其他平台,那么由于需要从sdist进行c拓展的编译,所以必须准备编译器和各类图像处理库。
使用命令pip,进行安装。
1.1.2Ubuntu安装Pillow
如果使用源码构建,我们需要准备进行Pillow编译时所需的库。
首先,因为需要编译C扩展,所以需要一些基本的开发工具。我们先来确认一下C扩展的安装。
pkg-config python2.7 --libs --cflags
安装Pillow需要的程序包
sudo apt-get install libjpeg-dev libopenjpeg-dev zliblgpdev libtiff5-dev
现在所需的工具和库已经齐全了,可以使用pip进行安装了。
pip install pillow
1.2如何进行图像格式转换
图像文件的格式转换通过在Image类的save方法的传值参数中指定格式并保存来完成。下面,我们打开当前目录下名为python.gif的图像文件。
将其转换为JPEG格式,并保存在python_convert,jpg文件中。
可以看到,程序在读取完文件之后将图像模式转为了RGB。
在GIF以及不足256色的PNG、BMP等格式中,颜色信息都保存在调色板数据块里。这类文件用Pillow打开是分为P模式(调色板模式)和I模式(单色模式)。另外,JPEG文件有时还会是CMYK模式。当模式不支持save方式指定的格式时,程序会报错,所以要先用convert方法进行模式转换。
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1.3如何改变图像尺寸
如果想改变图像尺寸,可以使用Image类的thumbnail方法或resize方法。下面,我们打开当前目录下的python.jpg图像文件。
将其长款缩小一半后保存为python_thumbnail.jpg。
Image类的对象能够通过size属性以元祖的形式获取图像的长和宽。
thumbanil方法的第一个传值参数制定了图像长和宽的元祖,第二个传值参数制定了滤镜Image.ANTIALIAS。滤镜有NEAREST,BILINER、BICUBIC(双三次方)、ANTIALIAS(抗锯齿)这四种可供选择,其中使用ANTIALIAS
(抗锯齿)修改尺寸后的图像品质最高(损失最小)。
在执行thumbnail方法之后,会直接修改对象自身的图像大小。但是,这个方法只能用于长宽比例不变的修改。变更长宽比例时需要使用resize方法。下面,我们打开当前目录下名为python.jpg的图像文件,将其长度放大为2倍后保存为python_resize.jpg。
与thumbnail方法不同,resize方法的返回值是修改尺寸之后的Image类的对象。它同thumbnail一样,可以制定滤镜。
1.4如何进行裁剪
Image类的crop方法能够以长方形裁剪图像。下面,我们打开当前目录下名为python.jpg的图像文件,按照图形的宽度从正中间裁剪一个长方形并保存为python_crop.jpg
crop方法的传值参数是包含了4个值的元祖(Tuple),这4个值代表长方形裁剪区域的左上角坐标和右下角坐标。crop的返回值为存有剪裁后图像的Image类对象。
1.5对图像进行滤镜处理
1.5.1全反色
进行滤镜处理必须获取像素值。像素值可以用Image类的getdata方法和getpixel方法来获取。获取的像素值为包含了R(红)、G(绿)、B(蓝)3个值的范围均为0,255。下面,我们打开当前目录下的名为python.jpg的图像文件,将所有像素反色并保存为python_filter.jpg。
getdata()方法能够返回一个迭代器,用于逐一访问图像的每一组像素值。在上面例子中,我们注意去除了每个像素的像素值并进行反色(255减去色值)。等所有像素值处理完毕之后,用putdata方法替换了Image类的对象的像素。
1.5.2单像素反色
如果要获取指定坐标的像素值,可以使用Image类的getpixel方法。下面,我们打开当前目录下的名为python.jpg的图像文件,讲右上角的香色反色并保存为python_pixel.jpg。
1.5.3总结
getpixel方法的传值参数为含有横纵坐标(起点为0)两个值的元祖。改写指定位置像素值时使用putpixel方法。这些方法的方便之处在于能够制定坐标,但是速度太慢,因此一旦需要大量处理,他们的效率并不见得比getdata,putdata等方法更高。类似如下代码,没有getdata效率高。
视频学习更快捷了解Pillow的模块的应用。
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