PIL+Numpy+Matplotlib 实现图像处理

PIL库安装

Image模块是PIL库中重要的模块，它可以帮助我们实现图像的处理

但PIL库在Python中不内置，需要安装后使用
在控制台(cmd)中输入以下内容安装PIL：

pip install Pillow
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在这篇文章中，我们需要用到3个库，安装命令如下：

pip install Pillow numpy matplotlib
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觉得慢的同学可以加上参数：

pip install Pillow numpy matplotlib -i https://pypi.doubanio.com/simple
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Image模块常用函数

显示图像信息

安装完三个库后，我们就可以开始处理图像了

首先导入模块，注意Image的I要大写

from PIL import Image
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然后，读入图像，将它赋值于img对象

img = Image.open("test.png")
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可以拿这张图片当样本：

接下来，获取图像文件格式

print(img.format) # 查看图像文件格式
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获取图像大小

print(img.size) # 查看图像尺寸
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获取图像的颜色模式

print(img.mode) # 查看图像的颜色模式
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整合代码如下：

from PIL import Image
img = Image.open("test.png")
print(img.format) # 查看图像文件格式
print(img.size) # 查看图像尺寸
print(img.mode) # 查看图像的颜色模式
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运行截图：

旋转角度

完整代码：

from PIL import Image
img = Image.open("test.png")
img = img.rotate(90) # img.rotate(90).show()
img.show()
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当然，也可以让用户输入旋转多少度

from PIL import Image
img = Image.open("test.png")
angle = int(input("请输入旋转的角度："))
img.rotate(angle).show()
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彩色图像转黑白

这个时候就要用到matplotlib和numpy库了

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
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打开图像并转换成灰度矩阵

img = np.array(Image.open("test.png").convert('L'))
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其中，convert()函数用于不同模式图像之间的转换。模式L为灰度图像，它的每个像素用8个bit表示。

在PIL库中，从模式RGB转换成L是按照以下公式转换的：
$$L=R\times 299÷1000+G\times 587÷1000+B\times 114÷1000$$

然后，转换每个像素的RGB值

width, height = img.shape # 图像尺寸分别赋值
for i in range(width):
    for j in range(height):
        if(img [i,j] > 128):
            img [i,j] = 1
        else:
            img [i,j] = 2
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生成新的图像并显示

plt.figure("Image") # 标题
plt.imshow(img, cmap = 'gray') # 显示灰度图像
plt.axis('off') # 关闭图像坐标
plt.show()
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整合代码如下：

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

img = np.array(Image.open("test.png").convert('L'))
width, height = img.shape # 图像尺寸分别赋值
for i in range(width):
    for j in range(height):
        if(img [i,j] > 128):
            img [i,j] = 1
        else:
            img [i,j] = 0
            
plt.figure("Image") # 标题
plt.imshow(img, cmap = 'gray') # 显示灰度图像
plt.axis('off') # 关闭图像坐标
plt.show()
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额，效果并不是很好
于是，我做了一个加强版，用户可以自己输入路径，也可以调节转换黑白的特定值
代码如下：

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

path = input("输入路径: ")
ipath = input("输入图片名: ")
img = np.array(Image.open(path+ "/" +ipath).convert('L'))

num = float(input("输入特定值: "))
rows, cols = img.shape
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        if(img [i,j] > num):
            img [i,j] = 1
        else:
            img [i,j] = 0

plt.figure("Image")
plt.imshow(img, cmap = 'gray')
plt.axis('off')
plt.show()
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嗯，强多了
我找到了内心的平静

彩色图像转灰度

这个就比较简单了，直接上代码吧

from PIL import Image

img = Image.open("test.png").convert('L').show()
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