pillow处理图像

转载自：http://www.jb51.net/article/75204.htm

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）。

$ wget http: //pypi .python.org /packages/source/p/pip/pip-0 .7.2. tar .gz

$ tar xzf pip-0.7.2. tar .gz

$ cd pip-0.7.2

$ python setup.py install

（2）、使用 pip 下载获取 Pillow：

$ pip install 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：

$ xcode- select — install

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：

>>> from PIL import Image
>>> im = Image. open ( "lena.ppm" )

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

>>> from __future__ import print_function
>>> print (im. format , im.size, im.mode)

PPM (512, 512) RGB

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：

>>> im.show()

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

from __future__ import print_function
import os, sys
from PIL import Image

for infile in sys.argv[ 1 :]:
 f, e = os.path.splitext(infile)
 outfile = f + ".jpg"
 if infile ! = outfile:
  try :
   Image. open (infile).save(outfile)
  except IOError:
   print ( "cannot convert" , infile)

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

from __future__ import print_function
import os, sys
from PIL import Image

size = ( 128 , 128 )

for infile in sys.argv[ 1 :]:
 outfile = os.path.splitext(infile)[ 0 ] + ".thumbnail"
 if infile ! = outfile:
  try :
   im = Image. open (infile)
   im.thumbnail(size)
   im.save(outfile, "JPEG" )
  except IOError:
   print ( "cannot create thumbnail for" , infile)

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

from __future__ import print_function
import sys
from PIL import Image

for infile in sys.argv[ 1 :]:
 try :
  with Image. open (infile) as im:
   print (infile, im. format , "%dx%d" % im.size, im.mode)
 except IOError:
  pass

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

box = im.copy() #直接复制图像
box = ( 100 , 100 , 400 , 400 )
region = im.crop(box)

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

region = region.transpose(Image.ROTATE_180)
im.paste(region, box)

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

Rolling an image

def roll(image, delta):
 "Roll an image sideways"

 image = image.copy() #复制图像
 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(part2, ( 0 , 0 , xsize - delta, ysize))
 image.paste(part1, (xsize - delta, 0 , xsize, ysize))

 return image

分离和合并通道

r, g, b = im.split()
im = Image.merge( "RGB" , (b, g, r))

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

out = im.resize(( 128 , 128 ))
out = im.rotate( 45 ) # 顺时针角度表示

置换图像

out = im.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)
out = im.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)
out = im.transpose(Image.ROTATE_90)
out = im.transpose(Image.ROTATE_180)
out = im.transpose(Image.ROTATE_270)

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

im = Image. open ( 'lena.ppm' ).convert( 'L' )

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

from PIL import ImageFilter
out = im. filter (ImageFilter.DETAIL)

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

# multiply each pixel by 1.2
out = im.point( lambda i: i * 1.2 )

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

# split the image into individual bands
source = im.split()

R, G, B = 0 , 1 , 2

# select regions where red is less than 100
mask = source[R].point( lambda i: i < 100 and 255 )

# process the green band
out = source[G].point( lambda i: i * 0.7 )

# paste the processed band back, but only where red was < 100
source[G].paste(out, None , mask)

# build a new multiband image
im = Image.merge(im.mode, source)

注意到创建mask的语句：

mask = source[R].point( lambda i: i < 100 and 255 )

该句可以用下句表示

imout = im.point( lambda i: expression and 255 )

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

from PIL import ImageEnhance

enh = ImageEnhance.Contrast(im)
enh.enhance( 1.3 ).show( "30% more contrast" )

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。

from PIL import Image

im = Image. open ( "animation.gif" )
im.seek( 1 ) # skip to the second frame

try :
 while 1 :
  im.seek(im.tell() + 1 )
  # do something to im
except EOFError:
 pass # end of sequence

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

class ImageSequence:
 def __init__( self , im):
  self .im = im
 def __getitem__( self , ix):
  try :
   if ix:
    self .im.seek(ix)
   return self .im
  except EOFError:
   raise IndexError # end of sequence

for frame in ImageSequence(im):
 # ...do something to frame...
Postscript Printing

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

Drawing Postscript

from PIL import Image
from PIL import PSDraw

im = Image. open ( "lena.ppm" )
title = "lena"
box = ( 1 * 72 , 2 * 72 , 7 * 72 , 10 * 72 ) # in points

ps = PSDraw.PSDraw() # default is sys.stdout
ps.begin_document(title)

# draw the image (75 dpi)
ps.image(box, im, 75 )
ps.rectangle(box)

# draw centered title
ps.setfont( "HelveticaNarrow-Bold" , 36 )
w, h, b = ps.textsize(title)
ps.text(( 4 * 72 - w / 2 , 1 * 72 - h), title)

ps.end_document()

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

import StringIO

im = Image. open (StringIO.StringIO( buffer ))

从tar文件中读取

from PIL import TarIO

fp = TarIO.TarIO( "Imaging.tar" , "Imaging/test/lena.ppm" )
im = Image. open (fp)

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

from __future__ import print_function
im = Image. open ( file )
print ( "original =" , im.mode, im.size)

im.draft( "L" , ( 100 , 100 ))
print ( "draft =" , im.mode, im.size)