Python实验1：实现图片转字符画

实验环境

window10，python3.6, pillow 5.2.0
其中，win查看python包的安装位置及相关信息的指令

pip show pillow

C:\Users>pip show pillow
Name: Pillow
Version: 5.2.0
Summary: Python Imaging Library (Fork)
Home-page: http://python-pillow.org
Author: Alex Clark (Fork Author)
Author-email: [email protected]
License: Standard PIL License
Location: e:\python\python\lib\site-packages
Requires:
Required-by:

实验代码1-命令行实现图片转字符画

# -*- coding=utf-8 -*-

from PIL import Image   # 从python 图像库PIL载入Image函数
import argparse         # 导入python argparse库以管理命令行参数输入

# 构建命令行输入参数处理实例 parser
parser = argparse.ArgumentParser()

# 定义输入文件变量、输出文件变量、输出字符画的高与宽
parser.add_argument('file')       # 位置参数，必须在命令行中指定输入文件
parser.add_argument('-o', '--output')  # 可选参数，命令行中以'-o'或'--output'指定输出文件变量
parser.add_argument('-he', '--height', type=int, default=80) # 可选参数，命令行中以'-he'或'--height'指定输出字符画的高，传入int，默认100
parser.add_argument('-w', '--width', type=int, default=80)   # 可选参数，命令行中以'-w'或'--width'指定输出字符画的宽，传入int，默认100

# 解析与获取参数
args = parser.parse_args()

# args的变量与传递给add_argument()方法的字符串参数一致
Img = args.file         # 输入图片的文件路径
Output = args.output    # 输出图片的文件路径
Width = args.width      # 输出字符画的宽度
Height = args.height    # 输出字符画的高度

# 实现字符画所需的字符集，这里以字符星号，句号与空格实现
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")


# 定义RGB值转字符的函数
def trans_tochar(r, g, b, alpha=256):
    if alpha == 0:
        return ' '
    else:
        # 获取字符集长度
        length = len(ascii_char)
        # 按比例求gray值
        gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
        # 根据字符集长度划分256灰度区间
        uint = (256 + 1)/length
        # 返回rbg值对应灰度所在区间即字符集索引，将输入图片不同灰度值映射到字符集中的值
        return ascii_char[int(gray/uint)]

# 若ascii.py作为python模块import时，则以下代码不被执行
if __name__ == '__main__':

    # 使用Image.open打开输入图片文件并获得对象img
    img = Image.open(Img)
    # 使用img.resize()根据输入的宽与高调整图片大小，注意Image.FLOYDSTEINBERG表示输出低质量的图片
    img = img.resize((Width, Height), Image.FLOYDSTEINBERG)

    # 初始化变量txt为空
    txt = ""

    # 遍历提取img中每行的像素RGB 值，调用trans_tochar转成对应的字符
    for i in range(Height):
        for j in range(Width):
            txt += trans_tochar(*img.getpixel((j, i)))  # *img 接收若干个位置参数，转换成元组tuple形式
        txt += '\n'

    print(txt)

    # 将字符画输出到文件
    # 如果有指定输出文件，写入指定输出文件
    if Output:
        with open(Output, 'w') as f:
            f.write(txt)
    # 如果output.txt存在，则重头开始编辑，如果output.txt不存在，则创建output.txt并编辑
    else:
        with open("output.txt", 'w') as f:
            f.write(txt)

实验代码2-pycharm编辑器上直接运行实现图片转字符画

# -*- coding=utf-8 -*-

from PIL import Image   # 从python 图像库PIL载入Image函数

Img = 'test2.jpg'       # 输入图片的文件路径
Output = 'output.txt'   # 输出图片的文件路径
Width = 50              # 输出字符画的宽度
Height = 25             # 输出字符画的高度

# 实现字符画所需的字符集，这里以字符星号，句号与空格实现
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")

# 定义RGB值转字符的函数
def trans_tochar(r, g, b, alpha=256):
    if alpha == 0:
        return ' '
    else:
        # 获取字符集长度
        length = len(ascii_char)
        # 按比例求gray值
        gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
        # 根据字符集长度划分256灰度区间
        uint = (256 + 1)/length
        # 返回rbg值对应灰度所在区间即字符集索引，将输入图片不同灰度值映射到字符集中的值
        return ascii_char[int(gray/uint)]

# 若ascii.py作为python模块import时，则以下代码不被执行
if __name__ == '__main__':

    # 使用Image.open打开输入图片文件并获得对象img
    img = Image.open(Img)
    # 使用img.resize()根据输入的宽与高调整图片大小，注意Image.FLOYDSTEINBERG表示输出低质量的图片
    img = img.resize((Width, Height), Image.FLOYDSTEINBERG)

    # 初始化变量txt为空
    txt = ""

    # 遍历提取img中每行的像素RGB 值，调用trans_tochar转成对应的字符
    for i in range(Height):
        for j in range(Width):
            txt += trans_tochar(*img.getpixel((j, i)))  # *img 接收若干个位置参数，转换成元组tuple形式
        txt += '\n'

    print(txt)

    # 将字符画输出到文件
    # 如果有指定输出文件，写入指定输出文件
    if Output:
        with open(Output, 'w') as f:
            f.write(txt)
    # 如果output.txt存在，则重头开始编辑，如果output.txt不存在，则创建output.txt并编辑
    else:
        with open("output.txt", 'w') as f:
            f.write(txt)

实验结果

输入图片1	输出字符画1

输入图片2	输出字符画2

实验总结

本次实验主要了解和应用的知识点包括

1. window部分命令的使用
2. python部分基础语法的使用
3. python pillow库、argparse库的使用
4. python 采用命令行和编辑器上直接运行两种不同方式

思考

本次实验似乎对仅在白色背景下的图片转字符画具有比较好的可视化的效果，对于复杂背景下的图片还需要后续对RGB值转字符的函数trans_tochar作进一步的改进和优化

参考

Python 实现图片转字符画
https://www.lanqiao.cn/courses/370/learning/?id=1191
Argparse 教程
https://docs.python.org/zh-cn/3.7/howto/argparse.html