第15章 Python图像处理

第15章Python图像处理主讲夏敏捷计算机学院副教授15.1Python图像处理类库（PIL）安装PIL库的方法如下pipinstallpillow或者pip3installpillowPIL库主要可以实现图像归档和图像处理两方面功能需求。(1)图像归档：对图像进行批处理、生成图像预览、图像格式转换等。(2)图像处理：图像基本处理、像素处理、颜色处理等。根据功能不同，PIL库共包括21个与图像相关的类，这些类可以被看作是子库或PlL库中的模块，模块列表如下：Image、ImageChops、ImageCrackCode、ImageDraw、ImageEnhance、ImageFile、ImageFileIO、ImageFilter、ImageFont、ImageGrab、ImageOps、ImagePath、ImageSequence、ImageStat、ImageTk、ImageWin、PSDraw模块。15.2PIL库的Image类使用Image模块是PIL中最重要的模块，它提供了一个相同名称的类，即Image类，用于表示PIL图像。Image类的属性1．Format源文件的文件格式。2．Mode图像的模式。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。L：8位像素，表示黑和白。RGB：3x8位像素，为真彩色。RGBA：4x8位像素，有透明通道的真彩色。CMYK：4x8位像素，颜色分离。3．Size图像的尺寸，按照像素数计算。它的返回值为宽度和高度的二元组（width,height）。4．Info是存储图像相关数据的字典。PIL库的Image类使用Image模块是PIL中最重要的模块，它提供了一个相同名称的类，即Image类，用于表示PIL图像。转换图像格式通过Image类save()方法，PIL可以将图像保存成多种格式的文件。创建缩略图使用PIL可以很方便地创建图像的缩略图。thumbnail()法接受一个元组参数（该参数指定生成缩略图的大小），然后将图像转换成符合元组参数指定大小的缩略图。复制和粘贴图像区域使用crop()方法可以从一幅图像中裁剪指定区域。box=(100,100,400,400)region=im.crop(box)PIL库的Image类使用调整尺寸和旋转要调整一幅图像的尺寸，我们可以调用resize()方法。该方法的参数是一个元组，用来指定新图像的大小：out=im.resize((128,128))要旋转一幅图像，可以使用逆时针方式表示旋转角度out=im.rotate(45)#逆时针旋转45度转换成灰度图像Image模块的convert()函数，用于不同模式图像之间的转换。fromPILimportImage#或直接importImageim=Image.open('a.jpg')im1=im.convert('L')#将图片转换成灰度图对像素进行操作getpixel(x,y)获取指定像素的颜色PIL库的Image类使用调整尺寸和旋转要调整一幅图像的尺寸，我们可以调用resize()方法。该方法的参数是一个元组，用来指定新图像的大小：out=im.resize((128,128))要旋转一幅图像，可以使用逆时针方式表示旋转角度out=im.rotate(45)#逆时针旋转45度转换成灰度图像Image模块的convert()函数，用于不同模式图像之间的转换。fromPILimportImage#或直接importImageim=Image.open('a.jpg')im1=im.convert('L')#将图片转换成灰度图对像素进行操作getpixel(x,y)获取指定像素的颜色ImageFilter类ImageFilter类ImageFilter模块提供了滤波器相关定义；这些滤波器主要用于Image类的filter()方法。1．BLURImageFilter.BLUR为模糊滤波，处理之后的图像会整体变得模糊。ImageFilter类ImageFilter类2．CONTOURImageFilter.CONTOUR为轮廓滤波，将图像中的轮廓信息全部提取出来。3．DETAILImageFilter.DETAIL为细节增强滤波，会使得图像中细节更加明显。4．EDGE_ENHANCEImageFilter.EDGE_ENHANCE为边缘增强滤波，突出、加强和改善图像中不同灰度区域之间的边界和轮廓的图像增强方法。经处理使得边界和边缘在图像上表现为图像灰度的突变,用以提高人眼识别能力。5．EDGE_ENHANCE_MOREImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE为深度边缘增强滤波，会使得图像中边缘部分更加明显。6．EMBOSSImageFilter.EMBOSS为浮雕滤波，会使图像呈现出浮雕效果。7．FIND_EDGESImageFilter.FIND_EDGES为寻找边缘信息的滤波，会找出图像中的边缘信息。ImageFilter类PIL模块中有一个叫做ImageEnhance的类，该类专门用于图像的增强处理，不仅可以增强（或减弱）图像的亮度、对比度、色度，还可以用于增强图像的锐度。ImageEnhance类1．Coordinates坐标ImageDraw绘图接口使用和PIL一样的坐标系统，即（0，0）为左上角。2．Colours颜色为了指定颜色，用户可以使用数字或者元组。对于模式为“1”，“L”和“I”的图像，使用整数。对于“RGB”图像，使用整数组成的3元组。对于“F”图像，使用整数或者浮点数。3．Fonts字体PIL可以使用bitmap字体或者OpenType/TrueType字体。15.4ImageDraw类使用ImageDraw类的方法1．Draw创建一个可以在给定图像上绘图的对象。注意图像内容将会被修改。fromPILimportImage,ImageDrawblank=Image.new("RGB",[1024,768],"white")#新建一个空白图片draw=ImageDraw.Draw(blank)

#创建一个绘图对象15.4ImageDraw类使用2．Arcarc(xy,start,end,options)在给定的区域xy内，在开始start和结束end角度之间绘制一条弧（圆的一部分）。options选项中fill设置弧的颜色。draw.arc((0,0,200,200),0,90,fill=(255,0,0))#在(0,0,200,200)区域红色绘制90度的弧3．Chordchord(xy,start,end,options)和方法arc()一样，但是使用直线连接弦弧起点和终点。15.4ImageDraw类使用4．Ellipseellipse(xy,options)在给定的区域绘制一个椭圆形。5．Lineline(xy,options)在变量xy列表所表示的坐标之间画线。6．Rectanglerectangle(box,options)绘制一个矩形。15.4ImageDraw类使用7．Bitmapbitmap(xy,bitmap,options)在给定的区域里绘制变量bitmap所对应的位图，变量bitmap位图应该是一个有效的透明模板（模式为“1”）或者蒙版（模式为“L”或者“RGBA”）。这个方法与Image.paste(xy,color,bitmap)有相同的功能。8.Texttext(position,string,options)在给定的位置绘制一个字符串。15.4ImageDraw类使用在已有的test.jpg图片上添加线条和“你好”文字。fromPILimportImage,ImageDraw,ImageFontimg=Image.open('d:\\test.jpg')a=ImageDraw.Draw(img)#从现有'test.jpg'图片来创建一个绘图对象a.line(((0,0),(508,493)),fill=(255,0,0))a.line(((0,493),(508,0)),fill=(0,255,0,0))a.arc((10,10,100,100),0,360,fill=255)font1=ImageFont.truetype("C:\Windows\Fonts\simfang.ttf",36)#更