不要再搜索字符画了，手把手教你自己使用Python实现图片转字符画
Python实现图片转字符画
本文所涉及以下知识点：
- Windows命令行操作
- Python基础
- pillow库的使用
- argparse库的使用（官方参考文献）
PIL是一个python图像处理库，是本次使用的重点工具，可以使用 pip install pillow命令来安装pillow（PIL）库。
图片转字符画的原理
字符画是一系列字符的组合，我们可以把字符看作是比较大块的像素，一个字符能表现一种颜色（为了简化可以这么理解），字符的种类越多，可以表现的颜色也越多，图片也会更有层次感。
问题来了，我们是要转换一张彩色的图片，这么多的颜色，要怎么对应到单色的字符画上去？这里就要引入灰度值了。
灰度值：指黑白图像中点的颜色深度，范围一般从0~255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像。
它有一个兄弟——RGB色彩：
RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红®、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。
我们可以使用灰度值公式将像素的 RGB 值映射到灰度值（注意这个公式并不是一个真实的算法）：gray = 0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b
这样就好办了，我们可以创建一个不重复的字符列表，灰度值小（暗）的用列表开头的符号，灰度值大（亮）的用列表末尾的符号。
接下来开始编写代码
创建并打开一个python文件（以.py结尾），在文件中依次输入以下代码内容。
-
首先导入必要的库，argparse库是用来管理命令行参数输入的；
from PIL import Image import argparse -
接下来是使用argparse处理命令行参数，目标是获取输入的图片路径、输出字符画的宽度和高以及输出文件的路径；
# 首先，构建命令行输入参数处理 ArgumentParser 实例 parser = argparse.ArgumentParser() # 定义输入文件、输出文件、输出字符画的宽和高 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) #输出字符画宽 parser.add_argument('--height', type = int, default = 80) #输出字符画高 # 解析并获取参数 args = parser.parse_args() # 输入的图片文件路径 IMG = args.file # 输出字符画的宽度 WIDTH = args.width # 输出字符画的高度 HEIGHT = args.height # 输出字符画的路径 OUTPUT = args.output
实现RGB值转字符的函数
下面将列出字符画所使用的字符集，一共有70个字符：
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")
之后是RGB值转字符串的函数，注意alpha值为0的时候表示图片中该位置为空白；
def get_char(r,g,b,alpha = 256):
# 判断 alpha 值
if alpha == 0:
return ' '
# 获取字符集的长度，这里为 70
length = len(ascii_char)
# 将 RGB 值转为灰度值 gray，灰度值范围为 0-255
gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
# 灰度值范围为 0-255，而字符集只有 70
# 需要进行如下处理才能将灰度值映射到指定的字符上
unit = (256.0 + 1)/length
# 返回灰度值对应的字符
return ascii_char[int(gray/unit)]
完成上述代码之后，我们进入到了最后一个阶段——对图片进行处理。
我们将这一个步骤放在 if __ name __ == '__ main __':代码块中，图片的处理步骤如下：
- 首先使用PIL的
Image.open打开图片文件，获得对象im； - 使用 PIL 库的
im.resize()调整图片大小对应到输出的字符画的宽度和高度，注意这个函数第二个参数使用Image.NEAREST，表示输出低质量的图片； - 遍历提取图片中每行的像素的 RGB 值，调用
getchar转成对应的字符； - 将所有的像素对应的字符拼接在一起成为一个字符串txt；
- 打印输出字符串txt；
- 如果执行时配置了输出文件，将打开文件将txt输出到文件，如果没有，则默认输出到
output.txt文件。
这个过程中需要注意的是调用 getchar 时候的参数是通过 PIL 库的 getpixel 获取的，见如下代码：char = get_char(*im.getpixel((j,i)))，其中，im.getpixel((j,i))获取得到坐标 (j,i)位置的RGB像素值（有时会包含alpha值），返回的结果是一个元组，例如 (1,2,3)或者 (1,2,3,0)。我们使用 *可以将元组作为参数传递给 get_char函数的每个参数。
该部分的代码实现如下（注意name和main前后都是两个下划线）：
if __name__ == '__main__':
# 打开并调整图片的宽和高
im = Image.open(IMG)
im = im.resize((WIDTH,HEIGHT), Image.NEAREST)
# 初始化输出的字符串
txt = ""
# 遍历图片中的每一行
for i in range(HEIGHT):
# 遍历该行中的每一列
for j in range(WIDTH):
# 将 (j,i) 坐标的 RGB 像素转为字符后添加到 txt 字符串
txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
# 遍历完一行后需要增加换行符
txt += '\n'
# 输出到屏幕
print(txt)
# 字符画输出到文件
if OUTPUT:
with open(OUTPUT,'w') as f:
f.write(txt)
else:
with open("output.txt",'w') as f:
f.write(txt)
文章最后，我将呈上该文件的完整代码，供参考：
# -*- coding=utf-8 -*-
from PIL import Image
import argparse
#命令行输入参数处理
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('file') #输入文件
parser.add_argument('-o', '--output') #输出文件
parser.add_argument('--width', type = int, default = 80) #输出字符画宽
parser.add_argument('--height', type = int, default = 80) #输出字符画高
#获取参数
args = parser.parse_args()
IMG = args.file
WIDTH = args.width
HEIGHT = args.height
OUTPUT = args.output
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")
# 将256灰度映射到70个字符上
def get_char(r,g,b,alpha = 256):
if alpha == 0:
return ' '
length = len(ascii_char)
gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
unit = (256.0 + 1)/length
return ascii_char[int(gray/unit)]
if __name__ == '__main__':
im = Image.open(IMG)
im = im.resize((WIDTH,HEIGHT), Image.NEAREST)
txt = ""
for i in range(HEIGHT):
for j in range(WIDTH):
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)
别犹豫了，都练起来吧！