快捷導(dǎo)航

Python 圖像處理之PIL庫詳解用法

更新時(shí)間：2021年11月02日 15:08:09 作者：Paranoid☆

對(duì)于圖像識(shí)別，大量的工作在于圖像的處理，處理效果好，那么才能很好地識(shí)別，因此，良好的圖像處理是識(shí)別的基礎(chǔ)。在Python中，有一個(gè)優(yōu)秀的圖像處理框架，就是PIL庫，本文會(huì)介紹PIL庫中的各種方法，并列舉相關(guān)例子

前言

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容

🍒PIL庫概述

PIL庫支持圖像存儲(chǔ)、顯示和處理，它能夠處理幾乎所有圖片格式，可以完成
對(duì)圖像的縮放、剪裁、疊加以及向圖像添加線條、圖像和文字等操作

PIL庫可以完成圖像歸檔和圖像處理兩方面功能需求：
(1)圖像歸檔：對(duì)圖像進(jìn)行批處理、生成圖像預(yù)覽、圖像格式轉(zhuǎn)換等

(2)圖像處理：圖像基本處理、像素處理、顏色處理等

🍓Image類解析

💚圖像的創(chuàng)建

在PIL中，任何一個(gè)圖像文件都可以用Image對(duì)象表示Image類的圖像讀取和創(chuàng)建方法

方法	描述
Image.open(filename)	根據(jù)參數(shù)加載圖像文件
Image.new(mode, size, color)	根據(jù)給定參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的圖像
Image.open(StringIO.StringIO(buffer))	從字符串中獲取圖像
Image.frombytes(mode, size, data)	根據(jù)像素點(diǎn)data創(chuàng)建圖像
Image.verify()	對(duì)圖像文件完整性進(jìn)行檢查，返回異常

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2049675.jpg")
im.show() // 顯示

基本上如下圖

在這里插入圖片描述

💙圖像的屬性

屬性	描述
Image.format	標(biāo)識(shí)圖像格式或來源，如果圖像不是從文件讀取，值是None
Image.mode	圖像的色彩模式， "L"灰度圖像、 "RGB"真彩色圖像、 "CMYK"出版圖像
Image.format	標(biāo)識(shí)圖像格式或來源，如果圖像不是從文件讀取，值是None
Image.size	圖像寬度和高度，單位是像素（px），返回值是二元元組（tuple）
Image.palette	調(diào)色板屬性，返回一個(gè)ImagePalette類型

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2049675.jpg")
im.show()
print(im.format,im.size)

# 結(jié)果
# JPEG (1920, 1080)

💜圖像的轉(zhuǎn)換

方法	描述
Image.save(filename, format)	將圖像保存為filename文件名， format是圖片格式
Image.convert(mode)	使用不同的參數(shù)，轉(zhuǎn)換圖像為新的模式
Image.thumbnail(size)	創(chuàng)建圖像的縮略圖， size是縮略圖尺寸的二元元組

jpg 轉(zhuǎn)換成png

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2049675.jpg")
print(im)
im.save(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2049675changed.png")
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2049675changed.png")
print(im)
im.show()

# 結(jié)果
<PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=1920x1080 at 0x1A8DE865F40>
<PIL.PngImagePlugin.PngImageFile image mode=RGB size=1920x1080 at 0x1A8DE8D2E80>

GIF文件圖像提取。
對(duì)一個(gè)GIF格式動(dòng)態(tài)文件，提取其中各幀圖像，并保存為文件

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\21.gif") # 讀入一個(gè)GIF文件
try:
    im.save('picframe{:02d}.png'.format(im.tell()))
    while True:
        im.seek(im.tell()+1)  # 幀的位置
        im.save('picframe{:02d}.png'.format(im.tell()))
except:
    print("處理結(jié)束")

結(jié)果

在這里插入圖片描述

tell(）方法：返回當(dāng)前幀所處位置，從0開始計(jì)算

縮略圖

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2050074.jpg")
print(im)
im.thumbnail((128, 99))
im.save("mm","JPEG")
print(im)
im.show()

# 結(jié)果
<PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=2757x2135 at 0x238DFCD5DC0>
<PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=128x99 at 0x238DFCD5DC0>

在這里插入圖片描述

💗圖像處理

1.Image類可以縮放和旋轉(zhuǎn)圖像，其中， rotate()方法以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度值作
為參數(shù)來旋轉(zhuǎn)圖像。

方法	描述
Image.resize(size)	按size大小調(diào)整圖像，生成副本
Image.rotate(angle)	按angle角度旋轉(zhuǎn)圖像，生成副本

2.Image類能夠?qū)γ總€(gè)像素點(diǎn)或者一幅RGB圖像的每個(gè)通道單獨(dú)進(jìn)行操作,split()
方法能夠?qū)GB圖像各顏色通道提取出來， merge()方法能夠?qū)⒏鳘?dú)立通道再合成一幅新的圖像。

方法	描述
Image.point(func)	根據(jù)函數(shù)func功能對(duì)每個(gè)元素進(jìn)行運(yùn)算，返回圖像副本
Image.split()	提取RGB圖像的每個(gè)顏色通道，返回圖像副本
Image.merge(mode， bands)	合并通道，采用mode色彩， bands是新色的色彩通道
Image.blend(im1,im2,alpha)	將兩幅圖片im1和im2按照如下公式插值后生成新的圖像：im1 * (1.0-alpha) + im2 * alpha

圖像的顏色交換
交換圖像中的顏色, 可以通過分離RGB圖片的三個(gè)顏色通道實(shí)現(xiàn)顏色交換

from PIL import Image
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2050536.jpg") #打開文件
r, g, b = im.split() #獲得RGB通道數(shù)據(jù)
newg = g.point(lambda i: i * 0.9) # 將G通道顏色值變?yōu)樵瓉淼?.9倍
newb = b.point(lambda i: i < 100) # 選擇B通道值低于100的像素點(diǎn)
om = Image.merge(im.mode, (r, newg, newb)) # 將3個(gè)通道合形成新圖像
om.save(r"E:\Pycharm\Project\pictures\aa.jpg") #輸出圖片
om.show()

原圖：

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交換后

在這里插入圖片描述

3.圖像的過濾和增強(qiáng)
PIL庫的ImageFilter類和ImageEnhance類提供了過濾圖像和增強(qiáng)圖像的方法，共10種

方法表示	描述
ImageFilter.BLUR	圖像的模糊效果
ImageFilter.CONTOUR	圖像的輪廓效果
ImageFilter.DETAIL	圖像的細(xì)節(jié)效果
ImageFilter.EDGE_ENHANCE	圖像的邊界加強(qiáng)效果
ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE	圖像的閾值邊界加強(qiáng)效果
ImageFilter.EMBOSS	圖像的浮雕效果
ImageFilter.FIND_EDGES	圖像的邊界效果
ImageFilter.SMOOTH	圖像的平滑效果
ImageFilter.SMOOTH_MORE	圖像的閾值平滑效果
ImageFilter.SHARPEN	圖像的銳化效果

輪廓效果

from PIL import Image
from PIL import ImageFilter
im = Image.open(r"E:\Pycharm\Project\pictures\2050558.jpg")
om = im.filter(ImageFilter.CONTOUR)
om.save('abc.jpg')
om.show()

原圖：

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修改后：

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4.ImageEnhance類提供了更高級(jí)的圖像增強(qiáng)需求，它提供調(diào)整色彩度、亮度、對(duì)比度、銳化等功能

方法	描述
ImageEnhance.enhance(factor)	對(duì)選擇屬性的數(shù)值增強(qiáng)factor倍
ImageEnhance.Color(im)	調(diào)整圖像的顏色平衡
ImageEnhance.Contrast(im)	調(diào)整圖像的對(duì)比度
ImageEnhance.Brightness(im)	調(diào)整圖像的亮度
ImageEnhance.Sharpness(im)	調(diào)整圖像的銳度