Python编程中使用Pillow来处理图像的基础教程

安装
刚接触Pillow的朋友先来看一下Pillow的安装方法,在这里我们以Mac OS环境为例:
(1)、使用 pip 安装 Python 库。pip 是 Python 的包管理工具,安装后就可以直接在命令行一站式地安装/管理各种库了(pip 文档)。

 

(2)、使用 pip 下载获取 Pillow:

(3)、安装过程中命令行出现错误提示:”error: command ‘clang’ failed with exit status 1”。上网查阅,发现需要通过 Xcode 更新 Command Line Tool。于是打开 Xcode->Preferences->Downloads-Components选项卡。咦?竟然没了 Command Line Tools。再查,发现 Xcode 5 以上现在需要用命令行安装:

系统会弹出安装命令行工具的提示,点击安装即可。

此时再 pip install pillow,就安装成功了。

pip freeze 命令查看已经安装的 Python 包,Pillow 已经乖乖躺那儿了。

好了,下面开始进入教程~

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:

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

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:

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

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

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

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

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

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

分离和合并通道

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

置换图像

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

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

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

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

注意到创建mask的语句:

该句可以用下句表示

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

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。

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

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

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

从tar文件中读取

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

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