DAY 1 项目1：Python图片转字符画

2019.4.2

虽然自己十分喜欢Python，但一直都只是处于入门的状态而已，平时没有通过一些小项目来增强自己的能力，因此找了逼乎上很多的一些Python小项目来练练手，并凭此文来记录进度。

DAY 1：

项目1：Python图片转字符画

1. 声明

项目来自于实验楼，文章的作用仅用于自己记录学习，并且该项目在实验楼免费。如若侵权，请及时联系我删除。

2. 需要用到的模块

1. argparse模块

argparse文档

概述

argparse模块用于处理命令行的参数，在本例中，就是使用命令行打开一个图片文件，并通过argparse的一个实例parser去获取之后处理图片会用到的一些参数（输入文件、输出文件的路径，长宽高等等）。

用到的函数

argparse.ArgumentParser()，用于实例化一个argparse对象，这些参数基本不用管。

ArgumentParser.add_argument()，用于从命令行参数中获取信息，添加到argparse类实例中。

ArgumentParser.parse_args()，将参数字符串转换为对象并将其指定为命名空间的属性。返回填充的命名空间。只有使用了这个函数，才能使用相应对象的参数。本例中就是用了args来接收属性参数。

2. PIL（Pillow）.Image模块

Pillow.Image模块文档

概述

PIL（原名，现已更名为pillow，但使用时仍打作PIL） 是python中的标准的图形图像处理模块，拥有强大的图像处理功能。本例中将用它来打开图像文件，以方便对图像进行处理。

用到的函数

PIL.Image.open()，用于读取指定路径的图片。

PIL.Image.resize()，根据args得到的命令行的属性对图片进行宽和高的修改，其中的'NEAREST'参数表示以低质量输出图片。

3. 代码分析

准备部分：实例化argparse对象，获取命令行参数

实例化argparse对象parser，使用add_argument()方法来设置parser的参数 （图片是通过终端输入打开的，所以要用argparse对象来获取参数）

使用parser的parse_args()函数来返回参数对象到args中，并用IMG, WIDE, HEIGHT, OUTPUT来存储参数值。

# -*- coding=utf-8 -*-
from PIL import Image
import argparse #用来管理命令行输入的

#我们首先使用argparse处理命令行参数，
#目标是获取输入的图片路径、输出字符画的宽和高以及输出文件的路径

#实例化一个命令行输入对象
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument( 'file') # 输入文件
parser.add_argument('- o', '--output') # 输出文件
parser.add_argument('--width', type=int, default=80) # 设置字符画宽度
parser.add_argument('--height', type=int, default=80) # 设置字符画高度

# args
args = parser.parse_args()
IMG = args.file
WIDTH = args.width
HEIGHT = args.height
OUTPUT = args.output

编程像素转换成字符的函数get_char()，处理图片

先用ascii_char来存储转变成字符画所需要用到的所有字符

get_char()函数实现将每个像素点的RGB值转化为字符的功能，函数接收像素点对应的R,G,B以及alpha值（为256则不为白色，为0则为白色）为参数进行RGB值到指定字符的转换

由于灰度的范围为0~255，但字符只有70个，所以要编写一个映射的关系，即ascii_char[int(gary/unit)]，得到指定字符的转换

# 将RGB値转为灰度値，然后使用灰度値映射到字符列表中的某个字符。
# 先用ascii_char来储存会用到的所有字符
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")

"""这个函数实现了RGB値到字符的转换，实现以字符来表示像素的功能"""
# 判断alpha的値，是 0则不用转换，是0的位置就显示空白
def get_char(r,g,b,alpha = 256):
    if alpha == 0:
        return ' '
    length = len(ascii_char)
    # 将RGB转换成灰度：范围为0-255
    gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
    #由于灰度范围为0-255，但字符集只有70个，所以要处理一下
    #用以下的方法将灰度映射到指定字符
    unit = (256.0 + 1)/length
    #返回指定的字符
    return ascii_char[int(gray/unit)]

编写主函数，处理图片，输出转换后的图片并写入到一个输出文件中

打开图片文件，根据命令行获得的参数来重新调整图片的大小

创建空字符串txt，用于储存字符画

遍历图片的每一个像素点（使用getpixel（（j，i））可以获得点(i, j)的像素点的RGB值以及alpha值），将其转换成字符

输出字符画

if __name__ == '__main__':
    #打升并重新设置文件宽高， NEAREST表示输出低质量图片 
    im = Image.open(IMG)
    im = im.resize((WIDTH,HEIGHT), Image.NEAREST)
    
    #初始化 txt 
    txt = ""
    
    #遍历图片中的每一行像素   
    for i in range(HEIGHT):
        #遍历图片中的每一列像素 
        for j in range(WIDTH):
            #使用 getpixel()可以获得像素点的 RGB値
            #然后将用 get_char()获得的字符加入到输出字符串 txt中
            txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
        txt += '\n'

    print(txt)

    #字符画输出到文件
    if OUTPUT:
        with open(OUTPUT,'w') as f:
            f.write(txt)
    else:
        with open("output.txt",'w') as f:
            f.write(txt)

4. 运行

终端下输入： python版本 py文件名图片文件名（路径)。例如我的linux就是：
python3 pictures_to_character.py ascii_dora.png 

效果
- 终端
  
  哆啦A梦的头
哆啦A梦的腰

哆啦A梦的小短腿
- 文件中的效果
  
  哆啦A梦
小绵羊

5. 完整代码

# -*- coding=utf-8 -*-
from PIL import Image
import argparse #用来管理命令行输入的

#我们首先使用argparse处理命令行参数，
#目标是获取输入的图片路径、输出字符画的宽和高以及输出文件的路径

#实例化一个命令行输入对象
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument( 'file') # 输入文件
parser.add_argument('- o', '--output') # 输出文件
parser.add_argument('--width', type=int, default=80) # 设置字符画宽度
parser.add_argument('--height', type=int, default=80) # 设置字符画高度

# args
args = parser.parse_args()
IMG = args.file
WIDTH = args.width
HEIGHT = args.height
OUTPUT = args.output

# 将RGB値转为灰度値，然后使用灰度値映射到字符列表中的某个字符。
# 先用ascii_char来储存会用到的所有字符
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")

"""这个函数实现了RGB値到字符的转换，实现以字符来表示像素的功能"""
# 判断alpha的値，是 0则不用转换，是0的位置就显示空白
def get_char(r,g,b,alpha = 256):
    if alpha == 0:
        return ' '
    length = len(ascii_char)
    # 将RGB转换成灰度：范围为0-255
    gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
    #由于灰度范围为0-255，但字符集只有70个，所以要处理一下
    #用以下的方法将灰度映射到指定字符
    unit = (256.0 + 1)/length
    #返回指定的字符
    return ascii_char[int(gray/unit)]

if __name__ == '__main__':
    #打升并重新设置文件宽高， NEAREST表示输出低质量图片 
    im = Image.open(IMG)
    im = im.resize((WIDTH, HEIGHT), Image.NEAREST)
    
    #初始化 txt 
    txt = ""
    
    #遍历图片中的每一行像素   
    for i in range(HEIGHT):
        #遍历图片中的每一列像素 
        for j in range(WIDTH):
            #使用 getpixel()可以获得像素点的 RGB値
            #然后将用 get_char()获得的字符加入到输出字符串 txt中
            txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
        txt += '\n'

    print(txt)

    #字符画输出到文件
    if OUTPUT:
        with open(OUTPUT,'w') as f:
            f.write(txt)
    else:
        with open("output.txt",'w') as f:
            f.write(txt)

总结：

其实说实话，通过调用模块，Python真的做到了使用很少的代码做到很强大功能这一点，当我向命令行敲出命令，字符画出现那一刻，我真的像一个地主家的傻儿子那样哈哈哈哈；Python真的很有趣，加油，做个大神吧！