Python使用Pillow库进行图像
学习目的：
CS2使用Python图像处理库Pillow处理图像文件
学习内容：
CS2.1安装Pillow
Pillow是Python中的图像处理库（PIL:Python Image Library），提供了广泛的文件格式支持，强大的图像处理能力，主要包括图像储存，图像显示，格式转换以及基本的图像处理操作等。
1.Pycharm安装Pillow
Pycharm：首先右键单击File–>Settings
选择Project Interpreter，如果安装了Anaconda3可以直接导入它的库；如果是Pycharm，点击+号，Add，搜索要导入的库，然后install package，等待安装完成
2.Anaconda3 :安装的时候就己经有Pillow库了，直接调用
CS2.2 打开和显示图像
使用PIL.Image模块的open()函数可以打开一个图像，返回一个图像对象，然后调用图像对象的show()方法，可以在屏幕上显示图像。
1.新建一个Project，取名为Pillow，new---->python file ----->取名为test
2.终端输入D:\PycharmProjects\Pillow\test.py运行，调用系统默认的图像软件打开图片，并输出对应图片的信息。
CS2.3 图像的基本操作
1.新建一个python文件，取名为image_test
2.把一幅图像的4个副本排列成2×2网格：在左上方的副本是原始图像，而画面右上方、左下方、右下方则分别使用模块PIL.ImageFilter中定义的内置过滤器CONTOUR、EMBOSS、FIND_EDGES进行过滤。
3.终端输入命令行 D:\PycharmProjects\Pillow\image_test.py C:\images\1.jpg
CS2.4 批量图像格式转换
1.新建一个python文件，取名为image_convert
2.将jpg图片批量转化为png图片
3.终端命令行输入： D:\PycharmProjects\Pillow\image_convert.py c:\images jpg png
运行前：
运行后：
CS2.5 批量创建缩略图
1.新建一个python文件，取名为image_thumbnail
2.将jpg图片批量转为对对应的缩略图
3.终端输入：D:\PycharmProjects\Pillow\image_thumbnail.py c:\images jpg
CS2.6 批量图像加文字水印
1.新建一个python文件，取名为image_watermark1
2.给jpg图片添加文字水印
3.终端输入：
D:\PycharmProjects\Pillow\image_watermark1.py c:\images jpg “Python”
CS2.7 批量图像加图片水印
1.创建一个新的python文件，取名为 image_watermark2
2.首先使用Python的Pillow图像库中的Image模块的new函数可以创建水印图像对象，并使用图像对象的paste方法把log图像粘贴到水印图像，最后通过Image模块的composite函数合成水印图像和原图像。
3.终端输入：D:\PycharmProjects\Pillow\image_watermark2.py c:\images jpg c:\images\logo.png
运行前：
运行后：
CS2.8 批量调整图像大小
1.创建一个新的python文件，取名为image_resize
2.使用Image对象的resize()方法可以调整图像大小。
运行效果：
3.终端输入：可以自定义设置图片的大小D:\PycharmProjects\Pillow\image_resize.py c:\images jpg 128 128
运行后：
CS3 使用嵌套循环实现图像处理算法
学习内容：
CS3.1 图像的数据结构概述
实际上，在“底层”图像是由像素点组成的二维数组，每个像素点的位置表示为两个整数的元组，像素的值根据图像模式由对应的元组组成（例如，RGB模式表示为三个整数值组成的元组，分别表示构成颜色的红、蓝、绿的值，范围为0到255）。
图像处理的算法（例如，复制、旋转、裁剪和平滑图像等）根本上就是使用嵌套循环模式对这些像素进行处理。PIL.Image模块中的Image类的方法getpixel()和putpixel()可以用于读取和修改特定位置（loc）的像素的颜色值（pix）。其语法格式如下：
im.getpixel(loc) #返回位于位置loc的像素的颜色。
im.putpixel(loc, pix) #把位于位置loc的颜色替换为pix。
CS3.2 拷贝图像
通过打开原始图像，创建一个新的大小相同的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像相应的像素中。即使用嵌套循环，把旧图像位置(i, j)的像素复制到新图像的位置(i, j)。
新建image_copy.py文件，输入代码，并运行：
运行结果：
CS3.3 剪裁图像
通过打开原始图像，指定一个四元组的剪裁框，创建一个与剪裁框大小相同的空白图像，然后将旧图像中剪裁框内的像素颜色复制到新图像中。同样可以使用嵌套循环实现像素复制。
新建image_crop文件，输入代码，点击运行：
裁剪后
CS3.4 水平或垂直翻转图像
通过打开原始图像，创建一个新的大小相同的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像相应的像素中。水平翻转时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(width-i-1,j)；垂直翻转时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(i,height-j-1)。
输入代码并运行
测试代码：
运行后：
CS3.5 逆时针或顺时针旋转图像90度
逆时针或顺时针旋转图像90度的算法可以通过打开原始图像（width×height），创建一个新的height×width大小的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像中相应的像素中。逆时针旋转图像90度时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(j,width-i-1)；顺时针旋转图像90度，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(height-j-1,i)。
输入代码运行：
运行结果：
CS3.6 平滑图像过滤器
简单的平滑过滤器算法可以通过打开原始图像，创建-一个新的大小相同的空白图像，然后将将新图像中的每个像素(i,j)的颜色设置为原始像素(i，j)及其相邻像素的颜色的平均值。不位于图像边界上像素(i,j)有8个相邻像素，其相邻像素位于从列i-1到列i+1和行j+1到行j+1范围。故可以通过下列代码计算新图像中像素(i,j)的颜色:原始图像中像素(i,j)和它的邻居像素的颜色的平均值。注意，如果像素位于边缘，在i-1可能小于0,故可以使用max(-1,0)作为下限:同样，可以使用min(i+1,width)作为上限。
输入代码并运行：
运行结果：在这里插入图片描述
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CS2使用Python图像处理库Pillow处理图像文件
学习内容：
CS2.1安装Pillow
Pillow是Python中的图像处理库（PIL:Python Image Library），提供了广泛的文件格式支持，强大的图像处理能力，主要包括图像储存，图像显示，格式转换以及基本的图像处理操作等。
1.Pycharm安装Pillow
Pycharm：首先右键单击File–>Settings
选择Project Interpreter，如果安装了Anaconda3可以直接导入它的库；如果是Pycharm，点击+号，Add，搜索要导入的库，然后install package，等待安装完成
2.Anaconda3 :安装的时候就己经有Pillow库了，直接调用
CS2.2 打开和显示图像
使用PIL.Image模块的open()函数可以打开一个图像，返回一个图像对象，然后调用图像对象的show()方法，可以在屏幕上显示图像。
1.新建一个Project，取名为Pillow，new---->python file ----->取名为test
2.终端输入D:\PycharmProjects\Pillow\test.py运行，调用系统默认的图像软件打开图片，并输出对应图片的信息。
CS2.3 图像的基本操作
1.新建一个python文件，取名为image_test
2.把一幅图像的4个副本排列成2×2网格：在左上方的副本是原始图像，而画面右上方、左下方、右下方则分别使用模块PIL.ImageFilter中定义的内置过滤器CONTOUR、EMBOSS、FIND_EDGES进行过滤。
3.终端输入命令行 D:\PycharmProjects\Pillow\image_test.py C:\images\1.jpg
CS2.4 批量图像格式转换
1.新建一个python文件，取名为image_convert
2.将jpg图片批量转化为png图片
3.终端命令行输入： D:\PycharmProjects\Pillow\image_convert.py c:\images jpg png
运行前：
运行后：
CS2.5 批量创建缩略图
1.新建一个python文件，取名为image_thumbnail
2.将jpg图片批量转为对对应的缩略图
3.终端输入：D:\PycharmProjects\Pillow\image_thumbnail.py c:\images jpg
CS2.6 批量图像加文字水印
1.新建一个python文件，取名为image_watermark1
2.给jpg图片添加文字水印
3.终端输入：
D:\PycharmProjects\Pillow\image_watermark1.py c:\images jpg “Python”
CS2.7 批量图像加图片水印
1.创建一个新的python文件，取名为 image_watermark2
2.首先使用Python的Pillow图像库中的Image模块的new函数可以创建水印图像对象，并使用图像对象的paste方法把log图像粘贴到水印图像，最后通过Image模块的composite函数合成水印图像和原图像。
3.终端输入：D:\PycharmProjects\Pillow\image_watermark2.py c:\images jpg c:\images\logo.png
运行前：
运行后：
CS2.8 批量调整图像大小
1.创建一个新的python文件，取名为image_resize
2.使用Image对象的resize()方法可以调整图像大小。
运行效果：
3.终端输入：可以自定义设置图片的大小D:\PycharmProjects\Pillow\image_resize.py c:\images jpg 128 128
运行后：
CS3 使用嵌套循环实现图像处理算法
学习内容：
CS3.1 图像的数据结构概述
实际上，在“底层”图像是由像素点组成的二维数组，每个像素点的位置表示为两个整数的元组，像素的值根据图像模式由对应的元组组成（例如，RGB模式表示为三个整数值组成的元组，分别表示构成颜色的红、蓝、绿的值，范围为0到255）。
图像处理的算法（例如，复制、旋转、裁剪和平滑图像等）根本上就是使用嵌套循环模式对这些像素进行处理。PIL.Image模块中的Image类的方法getpixel()和putpixel()可以用于读取和修改特定位置（loc）的像素的颜色值（pix）。其语法格式如下：
im.getpixel(loc) #返回位于位置loc的像素的颜色。
im.putpixel(loc, pix) #把位于位置loc的颜色替换为pix。
CS3.2 拷贝图像
通过打开原始图像，创建一个新的大小相同的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像相应的像素中。即使用嵌套循环，把旧图像位置(i, j)的像素复制到新图像的位置(i, j)。
新建image_copy.py文件，输入代码，并运行：
运行结果：
CS3.3 剪裁图像
通过打开原始图像，指定一个四元组的剪裁框，创建一个与剪裁框大小相同的空白图像，然后将旧图像中剪裁框内的像素颜色复制到新图像中。同样可以使用嵌套循环实现像素复制。
新建image_crop文件，输入代码，点击运行：
运行结果：
裁剪后：
CS3.4 水平或垂直翻转图像
通过打开原始图像，创建一个新的大小相同的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像相应的像素中。水平翻转时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(width-i-1,j)；垂直翻转时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(i,height-j-1)。
输入代码并运行
测试代码：
运行后：
CS3.5 逆时针或顺时针旋转图像90度
逆时针或顺时针旋转图像90度的算法可以通过打开原始图像（width×height），创建一个新的height×width大小的空白图像，然后将旧图像中的像素颜色复制到新图像中相应的像素中。逆时针旋转图像90度时，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(j,width-i-1)；顺时针旋转图像90度，原始图像的像素(i,j)映射到目标图像的位置(height-j-1,i)。
输入代码运行：
运行结果：
CS3.6 平滑图像过滤器
简单的平滑过滤器算法可以通过打开原始图像，创建-一个新的大小相同的空白图像，然后将将新图像中的每个像素(i,j)的颜色设置为原始像素(i，j)及其相邻像素的颜色的平均值。不位于图像边界上像素(i,j)有8个相邻像素，其相邻像素位于从列i-1到列i+1和行j+1到行j+1范围。故可以通过下列代码计算新图像中像素(i,j)的颜色:原始图像中像素(i,j)和它的邻居像素的颜色的平均值。注意，如果像素位于边缘，在i-1可能小于0,故可以使用max(-1,0)作为下限:同样，可以使用min(i+1,width)作为上限。
输入代码并运行：
运行结果：