如何用 Python 画出 69 岁老同志？
【P实战】教你最有趣的 Python 入门项目
每周，痴海会教你一个 Python 实战项目。
编程能力想要快速的提升，唯有不断的实战。
而对于许多零基础的同学，很难找到适合的入门级项目。
所以有了【P实战】栏目，通过结合最新的热点，网上搜罗最有趣的代码，帮助大家快速提升 Python 能力。
今天要教大家一个非常有趣的字符画 Python 实战项目。
最近这位 69 岁的老同志火爆全网，我相信大家都看过这张图。
马老师经典语句：年轻人不讲武德，耗子尾汁。
那今天我们也用 Python 代码不讲武德，来 1 比 1 用字符串，高清画出这位 69 岁的老同志。
效果如下：
这波效果 666 ！
如果我们把图片放大来看，大家就会发现其中的细节。
我们要画 69 岁的老同志，那字符肯定要用数字。
我们用 Python 绘制出来的字符画版的 69 岁老同志，就是填充满了各种数字字符。
最终成功用数字画出 69 岁的老同志。
估计马老师看完我们 Python 画的话，都会直呼：耗汁尾汁！
这样的字符画，要如何使用 Python 来实现？
我们来一步步的分析。
1 Python 字符画实现原理
想要实现这样字符画的图片，其实非常简单，主要分为 4 个步骤。
1.1 构造符号集合
图片最小的单元是像素，所以你只要把图片每个像素，用某个符号进行替换就行。
在我们本次的案例中，就是利用数字来代表像素。
2 计算像素值百分比
图片又一个个像素组成，而每个像素是有一个固定的值。
这个像素值我们是可以利用把图像转灰度，这样像素信息便只有一个数值/
像素值范围为 0~255 的整数，共256个值。
于是计算（像素值 / 256）得出一个像素值在像素范围中的相对位置，也就是百分比值。
有了像素百分比，我们就能确实具体像素位置。
以及可以确定什么像素值用什么字符。
3 符号输出
最后就可以在符号集合中找到相同相对位置（百分比值）的那个符号，输出成我们的字符图像。
上面的步骤是常规的图片转字符画的做法，但这样的做法会导致轮廓比较模糊。
而且如果图片整体为暗色时，整个字符画就不能看。
所以大家可以利用第 4 步的方式，提升图片清晰度。
4 聚类数值
大家可以利用聚类的方式，根据像素数值大小的特征，将它们分为不同种类。
最暗的部分使用较为密集的“数字”表示
次暗的阴影部分使用 “-” 横杠表示
明亮部分可以使用 “.” 点号或者空白表示
这样出来的效果就非常不错
ok 说完原理之后，我们再来看下代码。
2 Python 字符画完整源代码
本次的代码是出自知乎账号【盗蓝】
原文地址：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/56033037
完整代码如下，大家直接全部复制下来，就可以使用。
import cv2
import random
import numpy as np
def img2strimg(frame, K=6):
"""
利用 聚类 将像素信息聚为3或5类，颜色最深的一类用数字密集地表示，阴影的一类用“-”横杠表示，明亮部分空白表示。
---------------------------------
frame：需要传入的图片信息。可以是opencv的cv2.imread()得到的数组，也可以是Pillow的Image.read()。
K：聚类数量，推荐的K为3或5。根据经验，3或5时可以较为优秀地处理很多图像了。若默认的K=5无法很好地表现原图，请修改为3进行尝试。若依然无法很好地表现原图，请换图尝试。 （ -_-|| ）
---------------------------------
聚类数目理论可以取大于等于3的任意整数。但水平有限，无法自动判断当生成的字符画可以更好地表现原图细节时，“黑暗”、“阴影”、”明亮“之间边界在哪。所以说由于无法有效利用更大的聚类数量，那么便先简单地限制聚类数目为3和5。
"""
if type(frame) != np.ndarray:
frame = np.array(frame)
height, width, *_ = frame.shape # 有时返回两个值，有时三个值
frame_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
frame_array = np.float32(frame_gray.reshape(-1))
# 设置相关参数。
criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 10, 1.0)
flags = cv2.KMEANS_RANDOM_CENTERS
# 得到labels(类别)、centroids(矩心)。
# 如第一行6个像素labels=[0,2,2,1,2,0],则意味着6个像素分别对应着 第1个矩心、第3个矩心、第3、2、3、1个矩心。
compactness, labels, centroids = cv2.kmeans(frame_array, K, None, criteria, 10, flags)
centroids = np.uint8(centroids)
# labels的数个矩心以随机顺序排列，所以需要简单处理矩心.
centroids = centroids.flatten()
centroids_sorted = sorted(centroids)
# 获得不同centroids的明暗程度，0最暗
centroids_index = np.array([centroids_sorted.index(value) for value in centroids])
bright = [abs((3 * i - 2 * K) / (3 * K)) for i in range(1, 1 + K)]
bright_bound = bright.index(np.min(bright))
shadow = [abs((3 * i - K) / (3 * K)) for i in range(1, 1 + K)]
shadow_bound = shadow.index(np.min(shadow))
labels = labels.flatten()
# 将labels转变为实际的明暗程度列表，0最暗。
labels = centroids_index[labels]
# 列表解析，每2*2个像素挑选出一个，组成（height*width*灰）数组。
labels_picked = [labels[rows * width:(rows + 1) * width:2] for rows in range(0, height, 2)]
canvas = np.zeros((3 * height, 3 * width, 3), np.uint8)
canvas.fill(255) # 创建长宽为原图三倍的白色画布。
# 因为 字体大小为0.45时，每个数字占6*6个像素，而白底画布为原图三倍
# 所以 需要原图中每2*2个像素中挑取一个，在白底画布中由6*6像素大小的数字表示这个像素信息。
y = 8
for rows in labels_picked:
x = 0
for cols in rows:
if cols <= shadow_bound:
cv2.putText(canvas, str(random.randint(2, 9)),
(x, y), cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN, 0.45, 1)
elif cols <= bright_bound:
cv2.putText(canvas, "-", (x, y),
cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN, 0.4, 0, 1)
x += 6
y += 6
return canvas
if __name__ == '__main__':
fp = r"ma2.jpg"
img = cv2.imread(fp)
# 若字符画结果不好，可以尝试更改K为3。若依然无法很好地表现原图，请换图尝试。 -_-||
str_img = img2strimg(img)
cv2.imwrite("result.jpg", str_img)
整个代码不到 70 行，而且作者都写了非常详细的注释。
大家在自己使用的过程中，只需要把 fp 换成自己想要变成字符画的原图。
点击运行，就能在代码目录下，看到 resutl.jpg 的字符画图了。
这是一个非常有趣的 Python 编程实战代码，大家快去自己动手运行看看吧！
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痴海的自选经典文章，80%的新痴友熬夜也要看完。
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《如何自学Python（2020版）》
《我为什么要学习 Python（2020版）》
《24 岁，人生赚到的第一个100W》
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