前言：
圖像處理是常用的技術，python 擁有豐富的第三方擴展庫，Pillow 是 Python3 最常用的圖像處理庫，目前最高版本5.2.0。Python2 使用Pil庫，兩者是使用方法差不多，區別在于類的引用不同。
注意：Pil 庫與 Pillow 不能同時存在與一個環境中，如果你已經安裝 Pil 庫，那么請將他卸載。
使用 pip 安裝 Pillow：
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> pip install Pillow |
一、使用 Image.open() 創建圖像實例
Image 是 Pillow 最常用的類，他可以通過多種方式創建圖像實例。
“ from PIL import Image ”導入 Image 模塊。然后通過 Image 類中的 open 函數即可載入圖像文件, open 函數會自動判斷圖片格式，只需指定文件位置即可。成功，open 函數返回一個 Image 對象；載入文件失敗，則會引起 IOError 異常 。
1. 通過文件創建 Image 對象
通過文件創建 Image 圖像對象是最常用的方法
示例：通過文件創建 Image 圖像對象
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from PIL import Imageimage = Image.open('python-logo.png') # 創建圖像實例# 查看圖像實例的屬性print(image.format, image.size, image.mode)image.show() # 顯示圖像 |
代碼解讀：
實例屬性說明：
format 圖像格式
size 圖像的 (寬,高) 元組
mode 常見模式，默認 RGB 真彩圖像；L 為灰階圖像；CMYK 印刷色彩；RGBA 帶透明度的真彩圖像；YCbCr 彩色視頻格式；LAB L * a * b顏色空間；HSV 等。
show() 方法為使用系統默認圖片查看器顯示圖像，一般用于調試；
2. 從打開文件中讀取
可以從文件對象讀取而不是文件名，但文件對象必須實現 read( ) ，seek( ) 和 tell( ) 方法，并且是以二進制模式打開。
示例：從文件對象中讀取圖像
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from PIL import Imagewith open("hopper.ppm", "rb") as fp: im = Image.open(fp) |
2. 從 string 二進制流中讀取
要從字符串數據中讀取圖像，需使用 io 類：
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import iofrom PIL import Imageim = Image.open(io.StringIO(buffer)) |
注意：在讀取圖像 header 之前將文件倒回（使用 seek(0) ）。
3. 從tar文件中讀取
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from PIL import TarIOfp = TarIO.TarIO("Imaging.tar", "Imaging/test/lena.ppm")im = Image.open(fp) |
二、讀寫圖像
1. 格式轉換并保存圖像
Image 模塊中的 save 函數可以保存圖片，除非你指定文件格式，否則文件的擴展名就是文件格式。
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import osfrom PIL import Imageimage_path='python-logo.png' # 圖片位置f, e = os.path.splitext(image_path) # 獲取文件名與后綴outfile = f + ".jpg"if image_path != outfile: try: Image.open(image_path).save(outfile) # 修改文件格式 except IOError: print("cannot convert", image_path) |
注意： 如果你的圖片mode是RGBA那么會出現異常,因為 RGBA 意思是紅色，綠色，藍色，Alpha 的色彩空間，Alpha 是指透明度。而 JPG 不支持透明度 ，所以要么丟棄Alpha , 要么保存為.png文件。解決方法將圖片格式轉換：
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Image.open(image_path).convert("RGB").save(outfile) # convert 轉換為 RGB 格式，丟棄Alpha |
save() 函數有兩個參數，如果文件名沒有指定圖片格式，那么第二個參數是必須的，他指定圖片的格式。
2. 創建縮略圖
創建縮略圖 使用 Image.thumbnail( size ), size 為縮略圖寬長元組。
示例： 創建縮略圖
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import osfrom PIL import Imageimage_path = 'python-logo.png' # 圖片位置size = (128, 128) # 文件大小f, e = os.path.splitext(image_path) # 獲取文件名與后綴outfile = f + ".thumbnail"if image_path != outfile: try: im = Image.open(image_path) im.thumbnail(size) # 設置縮略圖大小 im.save(outfile, "JPEG") except IOError: print("cannot convert", image_path) |
注意： 出現異常，同上一個示例，convert("RGB")轉換圖片mode。
注意：除非必須，Pillow不會解碼或柵格數據。當你打開文件，Pillow通過文件頭確定文件格式，大小，mode等數據，余下數據直到需要時才處理。這意味著打開文件非?？焖?，它與文件大小和壓縮格式無關。
三、剪貼，粘貼、合并圖像
Image類包含允許您操作圖像中的區域的方法。
如：要從圖像中復制子矩形圖像使用 crop() 方法。
1. 從圖像復制子矩形
示例： 截取矩形圖像
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box = (100, 100, 400, 400)region = im.crop(box) |
定義box元組，表示圖像基于左上角為（0,0）的坐標，box 坐標為 (左，上，右，下）。注意，坐標是基于像素。示例中為 300 * 300 像素。
2. 處理子矩形并將其粘貼回來
示例： 在原圖上粘貼子矩形圖像
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region = region.transpose(Image.ROTATE_180) # 顛倒180度box = (400, 400, 700, 700) # 粘貼位置，像素必須吻合，300 * 300im.paste(region, box) |
注意：將子圖（region） 粘貼（paste）回原圖時，粘貼位置 box 的像素與寬高必須吻合。而原圖和子圖的 mode 不需要匹配，Pillow會自動處理。
示例：滾動圖像
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from PIL import Imagedef roll(image, delta): """ 向側面滾動圖像 """ xsize, ysize = image.size delta = delta % xsize if delta == 0: return image part1 = image.crop((0, 0, delta, ysize)) part2 = image.crop((delta, 0, xsize, ysize)) image.paste(part1, (xsize - delta, 0, xsize, ysize)) image.paste(part2, (0, 0, xsize - delta, ysize)) return imageif __name__ == '__main__': image_path = 'test.jpg' im = Image.open(image_path) roll(im, 300).show() # 向側面滾動 300 像素 |
3. 分離和合并通道
Pillow 允許處理圖像的各個通道，例如RGB圖像有R、G、B三個通道。 split 方法分離圖像通道，如果圖像為單通道則返回圖像本身。merge 合并函數采用圖像的 mode 和 通道元組為參數，將它們合并成新圖像。
示例：交換RGB圖像的三個波段
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r, g, b = im.split()im = Image.merge("RGB", (b, g, r)) |
注意：如果要處理單色系，可以先將圖片轉換為'RGB‘
四. 幾何變換
PIL.Image.Image 包含調整圖像大小 resize() 和旋轉 rotate() 的方法。前者采用元組給出新的大小，后者采用逆時針方向的角度。
示例：調整大小并逆時針旋轉 45度
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out = im.resize((128, 128))out = out.rotate(45) |
要以90度為單位旋轉圖像，可以使用 rotate() 或 transpose() 方法。后者也可用于圍繞其水平軸或垂直軸翻轉圖像。
示例：
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out = im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT) # 水平左右翻轉out = im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM) # 垂直上下翻轉out = im.transpose(Image.ROTATE_90) # 逆時針90度out = im.transpose(Image.ROTATE_180) # 逆時針180度out = im.transpose(Image.ROTATE_270) # 逆時針270度 |
rotate() 和 transpose() 方法相同，他們之間沒有差別， transpose() 方法比較通用。
五. 顏色變換
示例：在 mode 之間轉換
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from PIL import Imageim = Image.open("hopper.ppm").convert("L") # 轉換為灰階圖像 |
注意：它支持每種模式轉換為"L" 或 "RGB"，要在其他模式之間進行轉換，必須先轉換模式（通常為“RGB”圖像）。
六. 圖像增強
1. Filters 過濾器
ImageFilter 模塊有很多預定義的增強過濾器，通過 filter() 方法運用。
示例：使用 filter()
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from PIL import ImageFilterout = im.filter(ImageFilter.DETAIL) |
2. 像素點處理
point() 方法可用于轉換圖像的像素值（如對比度），在大多數情況下，可以將函數對象作為參數傳遞格此方法，它根據函數返回值對每個像素進行處理。
示例：每個像素點擴大1.2倍
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out = im.point(lambda i: i * 1.2) |
上述方法可以用簡單的表達式進行圖像處理，還可以通過組合 point() 和 paste() 對圖像的局部區域進行處理 。
3. 處理單獨通道
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# 將通道分離source = im.split()R, G, B = 0, 1, 2# 選擇紅色小于100的區域mask = source[R].point(lambda i: i < 100 and 255)# 處理綠色out = source[G].point(lambda i: i * 0.7)# 粘貼已處理的通道，紅色通道僅限于<100source[G].paste(out, None, mask)# 合并圖像im = Image.merge(im.mode, source) |
注意創建 mask 的語句：
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imout = im.point(lambda i: expression and 255) |
對于 and 邏輯判斷來說，expression 為 False (0) 已經能證明整個表達式為 False (0) , 否則還有對后面的結果進行判斷。所以 expression 為 False (0) 返回 False (0) ，expression 為 True （本身的結果）是返回后面的 255；
同理對于 or 的邏輯判斷，當前面的表達式為 True，返回前面的值；當前面表達式為 False，返回后面表達式的值。
七、高級增強
其他圖像增強功能可以使用 ImageEnhance 模塊中的類。從圖像創建后，可以使用 ImageEnhance 快速調整圖片的對比度、亮度、飽和度和清晰度。
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from PIL import ImageEnhanceenh = ImageEnhance.Contrast(im) # 創建調整對比度對象enh.enhance(1.3).show("增加30%對比度") |
ImageEnhance 方法類型：
ImageEnhance.Contrast(im) 對比度
ImageEnhance.Color(im) 色彩飽和度
ImageEnhance.Brightness(im) 亮度
ImageEnhance.Sharpness(im) 清晰度
八、 動態圖像
Pillow 支持一些動態圖像處理（如FLI/FLC，GIF等格式）。TIFF文件同樣可以包含數幀圖像。
打開動態圖像時，PIL 會自動加載序列中的第一幀。你可以使用 seek 和 tell 方法在不同的幀之間移動。
示例： 讀取動態圖像
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from PIL import Imageim = Image.open("animation.gif")im.seek(1) # 跳到第二幀try: while 1: im.seek(im.tell()+1) # tell() 獲取當前幀的索引號except EOFError: # 當讀取到最后一幀時，Pillow拋出EOFError異常。 pass # 結束 |
注意：有些版本的庫中的驅動程序僅允許您搜索下一幀。要回放文件，您可能需要重新打開它。都遇到無法回放的庫時，可以使用 for 語句循環實現。
示例：for 使用 ImageSequence Iterator 類遍歷動態圖像
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from PIL import ImageSequencefor frame in ImageSequence.Iterator(im): # ...處理過程... |
示例：保存動態圖像
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im.save(out, save_all=True, append_images=[im1, im2, ...]) |
參數說明：
out 需要保存到那個文件
save_all 為True，保存圖像的所有幀。否則，僅保存多幀圖像的第一幀。
append_images 需要附加為附加幀的圖像列表。列表中的每個圖像可以是單幀或多幀圖像（ 目前只有GIF，PDF，TIFF和WebP支持此功能）。
九、Postscript 打印
Pillow 允許通過 Postscript Printer 在圖片上添加圖像或文字。
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from PIL import Imagefrom PIL import PSDrawim = Image.open("test.jpg")title = "hopper"box = (1*72, 2*72, 7*72, 10*72) # in pointsps = PSDraw.PSDraw() # 默認 sys.stdoutps.begin_document(title)# 畫出圖像 (75 dpi)ps.image(box, im, 75)ps.rectangle(box)# 畫出標題ps.setfont("HelveticaNarrow-Bold", 36)ps.text((3*72, 4*72), title) |
十、配置加載器 draft
某些解碼器允許在從文件中讀取圖像時對其進行操作。這通常可用于創建縮略圖時（當速度比質量更重要）加速解碼并打印到單色激光打印機（僅需灰階圖像時）。
draft() 方法操作已打開但尚未加載的圖像，使其盡可能匹配給定的模式和大小。它通過重新配置圖像解碼器來完成。僅適用于JPEG和MPO文件。
示例：使用 draft() 快速解碼圖像
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from PIL import Imageim = Image.open('test.jpg')print("original =", im.mode, im.size)im.draft("L", (100, 100))print("draft =", im.mode, im.size) |
輸出：
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original = RGB (1920, 1200)draft = L (240, 150) |
注意： 生成的圖像與請求的模式和大小可能不完全匹配。要確保圖像不大于給定大小，需改用縮略圖方法。
原文鏈接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/58671158
