英国科幻作家 Arthur C. Clarke 曾经说到：“任何高尖技术初看起来都与魔法无异。” 虽然业内人士都在使用当今的先进技术，但不可否认的是，我们的工具有时看起来是多么神奇。假设您从不久之前的另外一个时代穿越而来，就会看到我们正在使用现代技术，念出一条又一条的魔咒，拍摄、传输、处理、最终打印出我们的朋友、家人、宠物、工作地点、甚至我们自己的图像。
ImageMagick 是一个有趣的名字，它代表了一个使您能够使用百余种格式创建、编辑、合成和转换数字图像的程序套件。其中的工具本身包含分立的程序和库，为您的图像处理工作提供了最丰富的选项，帮助您通过操作和编程方式完成这些任务。
本文主要关注使用 convert 和 display 命令行实用工具。ImageMagick 是一组出色的工具，阅读本文之后，这个套件将给您留下深刻的印象。
ImageMagick 是一种编辑器
一般而言，称为编辑器 的计算机程序设计用于使您能够轻松创建、修改和保存某种类型的数字数据。有多少具体的数字数据类型，就有多少种编辑器。目前有针对文档、程序代码和脚本的文本编辑器，最流行的例子就是 Vi 和 Emacs。针对音频数据的编辑器包括 Audacity 和 Wavosaur 等等。ImageMagick 为图形图像编辑提供了一种专业编辑器。
用于创建位图图像
与其他许多图像编辑器相似，ImageMagick 提供了一种交互图像编辑环境。但 ImageMagick 也提供了丰富的可编程应用程序编程接口 (API)，供许多标准编程语言使用。ImageMagick 程序员社区提供了许多有用的程序，任您选择，其范围从编辑一直到您能想象到的任何功能。
在描述图像处理的功能时，图片胜过千言万语，ImageMagick 网站提供了大量图片，展示了每种图像处理功能的实际效果。（参考资料 部分中提供了一个链接，可从中获得有关图像处理的更多的信息。）
用于编辑位图图像
常用的图形图像格式超过一百种，因此，为了简化编辑现有图像的过程，ImageMagick 提供了 convert 程序，不仅可从一种格式转为另一种格式，还能将图像转为一种优化 ImageMagick 自己的交互式编辑器的形式。
用于将图像整合到项目之中
ImageMagick 的优点之一就是它的脚本编程功能，您可以编写自定义脚本，轻松将图像整合到特殊项目之中。我们的示例是使用潜在客户的个人数据（姓名、地址、电话号码等）自动自定义一套市场营销宣传图像。
为了查看此功能的实际效果，让我们来看我女儿和女婿的爱猫的一张普通图像，它的名字恰巧是 Merlin（图 1）。
图 1. Merlin
为了给图像加上美观的标题，我使用了下面这样的命令：
$ convert bMerlin.jpg -font Ubuntu-Bold-Italic \ -pointsize 56 -fill blue -annotate +25+70 \ 'Merlin, the Wizard of Cats' NewMerlin.jpg |
注意： 如果您的系统中没有 Ubuntu-Bold-Italic 字体，请使用以下命令列出可用字体：
$ convert -list font |
图像处理完成后，您将得到 图 2 所示的图像。
图 2. 经过修改、添加了标题的图像
如您所见，ImageMagick 的魔咒一点都不难。只需要通过练习掌握工具的用法。制作 ImageMagick 的程序员（或者说是法师）在网站中制作了有关其工具的出色文档。建议您访问网站，加强您通过本文学习到的知识。（请参阅 参考资料 部分。）
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ImageMagick 是一种图像处理库
有了这种强大的工具，程序员的选项库已经无法用 “全面” 来形容。利用熟悉的编程语言，您可以通过为各种语言设计的简单的 API 来整合 ImageMagick 的力量。从原始 ImageMagick 命令的简单 bash 脚本，到调用 C 和 Perl 等语言的 API 功能，ImageMagick 的编程能力使之从其他众多图形处理工具之中脱颖而出。
您可以选择使用交互式编辑器来调整一个图像，也可以全面调整多个图像。利用该套件中各种编辑工具的能力使之极有价值。
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在流行的图像格式之间转换
数字图像有着百余种不同的图形文件格式。ImageMagick 使您能够处理如此之多的标准，驾驭复杂性。
ImageMagick 可在多种不同的操作系统之间迁移。它有 Windows®、UNIX® 和 Linux®、Mac OS X 以及 Apple iOS 的功能版本。本文主要关注 Ubuntu Linux 版本。要下载源代码或者您喜爱的系统的二进制文件版本，请参阅 参考资料 部分中提供的链接。
二进制还是源代码？
与许多的开放源码系统中一样，在获取程序时，您就面临着第一个选择：您是希望通过源代码进行编译，还是希望下载已经专门为您的系统编译好的二进制文件版本。两种方法各有优势，但我选择了通过源代码构建系统。
发布版还是自定义？
每个发布版（或者 “发行版”）都有着自己的添加预先构建的二进制文件的方法。要在源于 Debian Linux 的发行版（例如 Ubuntu）中安装 ImageMagick，您可以使用像 Synaptic Package Manager 这样的基于图形用户界面的程序包管理器，也可以使用命令行操作，例如：
$ sudo apt-get install imagemagick |
您还可以根据自己的喜好自定义 ImageMagick，例如修改从何处获取其配置文件或者某些特有的构建设置。为此，请在使用源代码构建 ImageMagick 时使用命令行选项开关。可以使用 configure 命令列出这些选项，如下所示：
$ ./configure --help |
在您的机器上进行构建时如果遇到问题，那么许多此类选项都是非常有用的。
使用源代码构建 ImageMagick
为基于 *nix 的计算机构建大多数开放源码程序都涉及到三条命令，ImageMagick 也不例外。标准命令如下：
-
$ ./configure - 配置脚本的目标是为后续步骤创建一个自定义的 Makefile。它会有系统地运行一系列步骤，确定您的机器配置，随后向您报告某些关键部分缺失，例如必要的库等，或者报告一切正常并且已经成功创建了 Makefile。
-
$ make -
上一个步骤中创建的 Makefile 将由
make程序使用，用于构建构成 ImageMagick 套件的所有程序以及其相关文档。 -
$ sudo make install - 最后一条命令会将程序、文档和相关数据文件复制到其永久位置，系统的所有用户都将到这个位置来寻找这些内容。通常情况下，这个位置是 /usr/local/bin 目录。
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面向用户的图像处理
与其他图像编辑器相似，ImageMagick 也提供了一种用于编辑图像的交互式程序。调用此程序之后，您就可以访问菜单驱动式图像处理工具，进行图像编辑。
从零开始创建图像
使用 display 命令即可调用交互式 ImageMagick 编辑器，此命令可以附带相关文件名，也可以不带。其界面与其他许多绘图类程序相似，易于使用，而且是由菜单驱动的。
输入 display 命令。您应看到如 图 3 所示的窗口。
图 3. ImageMagick 编辑器窗口
单击窗口，随后单击菜单中的 File > New，开始创建您的位图图像。您将看到要求您输入图像几何结构的提示，随后是要求您确定图像背景色的提示。输入图像几何结构之后，您还会得到使用背景色渐变的选项。
创建了画布之后，即可开始使用绘图工具进行修饰。单击 Image Edit > Draw。模式将发生更改，您将看到新菜单，此外画布的游标功能也会发生更改。此时，选择一种绘图工具，将您的想法展现在画布上。您可以保留绘图功能和图像的颜色部分，添加特殊效果，展现您的创意。
编辑图像
您可以通过多种方式编辑现有图像。只需输入 display image-name 命令，您就可以使用上述交互式编辑器，但也可以使用套件中的其他工具来处理图像。举例来说，convert 程序使您能够将图像文件转为适于不同环境另外一种常用图形格式。
为了介绍实现方法，我们将使用一个程序来生成一系列 “猫咪聚会” 邀请。这个程序采用 bash 脚本的形式，因此请启动 xterm，如下创建第一个文件：
$ touch catcards $ chmod a+x catcards |
创建脚本文件并使之可执行之后，下一个步骤就是打开您喜爱的程序编辑器（例如 Vi、Emacs），将 清单 1 所示的使用 bash 脚本的程序代码输入 catcards 文件。
清单 1. 生成邀请的 Bash 脚本
---
#!/bin/bash
# A "catcard" bash script for demonstrating ImageMagick
# and generating invitations to a "cat party."
# 20111115 by Bill Zimmerly.
# Find the "seq" command, to generate sequence numbers.
SEQ=`which seq`
# Create the guests file. Comment this
# out if "guests" is an external file.
# (Important Note: "cat" in this script
# has nothing to do with cats!)
cat > guests << EOF
Grandma
Aunt Linda
Uncle Dave
Aunt Rachael
Uncle Joe
Uncle Myk
EOF
# Read the guests into an array called "a."
# (Note: IFS is the field separator value,
# which in this case MUST be set for lines.)
old_IFS=$IFS
IFS=$'\n'
a=($(cat guests))
echo "Generating $((${#a[@]})) invitations to:"
# Generate the invitations.
for i in $($SEQ 0 $((${#a[@]} - 1)))
do
# Use base=1 for human counting and
# show it on the console.
j=i
((j += 1))
echo $j. ${a[$i]}
# Prepare the file name.
echo "Merlin"$j".jpg" > filename
# Prepare the invitational text.
echo ${a[$i]}", I love you and" > text1
echo "I want you to come to my" > text2
echo "cat party to scratch my belly." > text3
echo "Sincerely," > text4
echo "Merlin" > text5
# Use ImageMagick's "convert" command
# to generate a new card.
convert bMerlin.jpg \
-font Ubuntu-Bold-Italic \
-pointsize 24 -fill blue \
-annotate +25+40 $(cat text1) \
-annotate +25+70 $(cat text2) \
-annotate +25+100 $(cat text3) \
-annotate +25+130 $(cat text4) \
-annotate +25+160 $(cat text5) \
$(cat filename)
done
# Restore the field separator value and clean up
# temporary files.
IFS=$old_IFS
rm guests
rm filename
rm text1
rm text2
rm text3
rm text4
rm text5
exit 0
---
|
右键单击猫咪 Merlin 的原始照片（图 1），将其保存到 catcards 脚本所在的目录中。（catcards 脚本需要使用该图像文件作为数据。）
最后，运行脚本，列出所生成的文件，如 清单 2 所示。
清单 2. 调用脚本生成邀请
$ ./catcards Generating 6 invitations to: 1. Grandma 2. Aunt Linda 3. Uncle Dave 4. Aunt Rachael 5. Uncle Joe 6. Uncle Myk $ ls Merlin* |
请注意，现在目录中共有六个新文件。使用 ImageMagick 的 display 命令获取各图像的显示顺序，请注意它们之间的区别：
$ display Merlin1.jpg . . . Etc. |
例如，图 4 显示了为 Rachael 阿姨生成的邀请的图像。
图 4. Rachael 阿姨的猫咪聚会邀请
您可以轻松修改这个程序，为您的所有客户生成销售宣传或自定义图片。
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面向程序员的图像处理
程序员可以通过两种方法整合图像处理功能：通过 C 中的 MagickWand API 或 MagickCore API 整合。
使用 C 中的 MagickWand API
举例来说，ImageMagick 的制作者创建了一个示例程序，用于提高猫咪 Merlin 的图像的对比度（参考资料 部分中提供了有关这个程序的更多细节的链接）。清单 3 给出了代码。
清单 3. 更改图像对比度的示例 C 程序
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <wand/MagickWand.h>
int main(int argc,char **argv)
{
#define QuantumScale ((MagickRealType) 1.0/(MagickRealType) QuantumRange)
#define SigmoidalContrast(x) \
(QuantumRange*(1.0/(1+exp(10.0*(0.5-QuantumScale*x)))-0.0066928509)*1.0092503)
#define ThrowWandException(wand) \
{ \
char \
*description; \
\
ExceptionType \
severity; \
\
description=MagickGetException(wand,&severity); \
(void) fprintf(stderr,"%s %s %lu %s\n",GetMagickModule(),description); \
description=(char *) MagickRelinquishMemory(description); \
exit(-1); \
}
MagickBooleanType
status;
MagickPixelPacket
pixel;
MagickWand
*contrast_wand,
*image_wand;
PixelIterator
*contrast_iterator,
*iterator;
PixelWand
**contrast_pixels,
**pixels;
register ssize_t
x;
size_t
width;
ssize_t
y;
if (argc != 3)
{
(void) fprintf(stdout,"Usage: %s image sigmoidal-image\n",argv[0]);
exit(0);
}
/*
Read an image.
*/
MagickWandGenesis();
image_wand=NewMagickWand();
status=MagickReadImage(image_wand,argv[1]);
if (status == MagickFalse)
ThrowWandException(image_wand);
contrast_wand=CloneMagickWand(image_wand);
/*
Sigmoidal non-linearity contrast control.
*/
iterator=NewPixelIterator(image_wand);
contrast_iterator=NewPixelIterator(contrast_wand);
if ((iterator == (PixelIterator *) NULL) ||
(contrast_iterator == (PixelIterator *) NULL))
ThrowWandException(image_wand);
for (y=0; y < (ssize_t) MagickGetImageHeight(image_wand); y++)
{
pixels=PixelGetNextIteratorRow(iterator,&width);
contrast_pixels=PixelGetNextIteratorRow(contrast_iterator,&width);
if ((pixels == (PixelWand **) NULL) ||
(contrast_pixels == (PixelWand **) NULL))
break;
for (x=0; x < (ssize_t) width; x++)
{
PixelGetMagickColor(pixels[x],&pixel);
pixel.red=SigmoidalContrast(pixel.red);
pixel.green=SigmoidalContrast(pixel.green);
pixel.blue=SigmoidalContrast(pixel.blue);
pixel.index=SigmoidalContrast(pixel.index);
PixelSetMagickColor(contrast_pixels[x],&pixel);
}
(void) PixelSyncIterator(contrast_iterator);
}
if (y < (ssize_t) MagickGetImageHeight(image_wand))
ThrowWandException(image_wand);
contrast_iterator=DestroyPixelIterator(contrast_iterator);
iterator=DestroyPixelIterator(iterator);
image_wand=DestroyMagickWand(image_wand);
/*
Write the image then destroy it.
*/
status=MagickWriteImages(contrast_wand,argv[2],MagickTrue);
if (status == MagickFalse)
ThrowWandException(image_wand);
contrast_wand=DestroyMagickWand(contrast_wand);
MagickWandTerminus();
return(0);
}
---
|
如果将这段源代码放在一个名为 contrast.c 的文件中，随后即可使用以下命令来构建 contrast 程序：
$ cc `MagickWand-config \
--cflags --cppflags` \
-O2 -o wand wand.c \
`MagickWand-config --ldflags --libs`
|
在 contrast 命令构建完成后，您就可以像下面这样使用它来提高猫咪 Merlin 的照片的对比度：
$ ./contrast bMerlin.jpg MerlinX.jpg |
将 图 5 中的图像与上面的猫咪 Merlin 图像对比。
图 5. 运行 contrast 程序的结果
MagickCore API
MagickCore API 是图像处理库与您的程序之间的低级接口。此接口主要供系统程序员使用，提供了在较高级别中不常见的基本功能：初始化环境、实例化对象、傅里叶变换计算等。
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分发使用 ImageMagick 库的项目
ImageMagick 根据 Apache 2.0 开放源码许可分发，如果您要在自己的项目中使用它，有几条具体要求需要满足。简单来说，您必须在项目发布版中包含许可的完整版本，并明确指出归属 Apache Software Foundation 所有。参考资料 部分中提供了一个链接，可通过此链接获得 Apache 2.0 许可的完整细节。
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结束语
在图像编辑器领域中，ImageMagick 套件独树一帜，提供了创建和编辑图像文件的强大程序员工具包。正如前面的 bash 脚本和 C 代码示例所展示的那样，这是一款综合的、有用的工具包，是您的图形相关项目的制胜法宝。
参考资料
学习
- 进一步了解 ImageMagick。
- 通过 ImageMagick 的 图像处理示例 进一步了解图像处理。
- 在分发您的 ImageMagick 项目之前，请务必确保已经理解 Apache 2.0 许可 条款。
- 请访问 Safari 书店 电子参考信息库，查找特定技术资源。
- 在 Twitter 上关注 developerWorks。
- 随时关注 developerWorks 技术活动和网络广播。
- 访问 developerWorks Open source 专区获得丰富的 how-to 信息、工具和项目更新以及最受欢迎的文章和教程，帮助您用开放源码技术进行开发，并将它们与 IBM 产品结合使用。
获得产品和技术
- 可通过 二进制文件 或 源代码 形式下载 ImageMagick。
- 可以在描述 MagickWand C API 的页面中找到 contrast.c 程序。
- 利用 IBM 产品评估试用版软件 在您的下一个开放源码开发项目中取得创新，可以通过下载获得这些试用软件。
- 进一步了解并 下载 SourceForge 提供的 Audacity。
讨论
- 加入 developerWorks 中文社区，developerWorks 社区是一个面向全球 IT 专业人员，可以提供博客、书签、wiki、群组、联系、共享和协作等社区功能的专业社交网络社区。
- 加入 IBM 软件下载与技术交流群组，参与在线交流。
关于作者
Bill Zimmerly 是一名知识工程师和具有不同版本 UNIX 和 Microsoft® Windows® 专长的底层系统程序员，同时，他也是一位崇尚逻辑改变的自由思想者。他的爱好是创建新的技术并撰写相关的文章。他住在 Missouri 的 Hillsboro 郊外，那里空气新鲜、景色怡人，并且到处都是上等的葡萄酒酿造厂。