Python使用Pillow库进行图像压缩与处理实战
本文详解如何利用Python的Pillow库进行图像压缩与处理。内容涵盖RGB颜色模型、像素概念、图像读取、剪裁、缩略图生成、缩放粘贴、旋转翻转、像素级操作及滤镜应用。此外，还介绍了ImageDraw模块的绘图功能，并对比了OpenCV库在计算机视觉领域的强大功能，旨在通过Python自动化处理繁琐图像任务。
入门了解1.颜色
若你有过使用颜料作画的经验，便知晓混合红、黄、蓝三种颜料可衍生出其他色彩，这三种即为美术领域的三原色，属于不可再分解的基本色。而在计算机系统中，通过不同比例叠加红、绿、蓝三种色光即可合成其他颜色，这三者被称为色光三原色。在计算机视觉处理中，颜色通常以RGB值或RGBA值表示，其中A代表Alpha通道，用于控制图像的透明度。
| 名称 | RGB值 | 名称 | RGB值 |
|---|---|---|---|
| White（白） | (255, 255, 255) | Red（红） | (255, 0, 0) |
| Green（绿） | (0, 255, 0) | Blue（蓝） | (0, 0, 255) |
| Gray（灰） | (128, 128, 128) | Yellow（黄） | (255, 255, 0) |
| Black（黑） | (0, 0, 0) | Purple（紫） | (128, 0, 128) |
入门了解 2. 像素
对于由数字序列构成的图像而言，最小的构成单元是图像中单一颜色的小方格。每个小方格都有确定的位置和色彩数值，这些方格的颜色与位置共同决定了图像的最终呈现效果。作为不可分割的最小单位，它们被称为像素（pixel）。每幅图像都包含特定数量的像素，像素总量直接决定了图像在屏幕上的显示尺寸。对于摄影或自拍爱好者来说，对“像素”一词应当并不陌生。
用Pillow处理图像
Pillow是从著名的Python图像处理库PIL发展而来的分支，借助Pillow可实现图像压缩及多种图像处理操作。安装Pillow的命令如下所示。
pip install pillow
在Pillow库中，Image类最为核心，可通过Image模块的open函数读取图像文件，从而获取Image类型的对象。
1. 读取和显示图像
from PIL import Image
# 读取图像获得Image对象
image = Image.open('guido.jpg')
# 通过Image对象的format属性获得图像的格式
print(image.format) # JPEG
# 通过Image对象的size属性获得图像的尺寸
print(image.size) # (500, 750)
# 通过Image对象的mode属性获取图像的模式
print(image.mode) # RGB
# 通过Image对象的show方法显示图像
image.show()
2. 剪裁图像
# 通过Image对象的crop方法指定剪裁区域剪裁图像
image.crop((80, 20, 310, 360)).show()
3. 生成缩略图
# 通过Image对象的thumbnail方法生成指定尺寸的缩略图
image.thumbnail((128, 128))
image.show()
4. 缩放和黏贴图像
# 读取骆昊的照片获得Image对象
luohao_image = Image.open('luohao.png')
# 读取吉多的照片获得Image对象
guido_image = Image.open('guido.jpg')
# 从吉多的照片上剪裁出吉多的头
guido_head = guido_image.crop((80, 20, 310, 360))
width, height = guido_head.size
# 使用Image对象的resize方法修改图像的尺寸
# 使用Image对象的paste方法将吉多的头粘贴到骆昊的照片上
luohao_image.paste(guido_head.resize((int(width / 1.5), int(height / 1.5))), (172, 40))
luohao_image.show()
5. 旋转和翻转
image = Image.open('guido.jpg')
# 使用Image对象的rotate方法实现图像的旋转
image.rotate(45).show()
# 使用Image对象的transpose方法实现图像翻转
# Image.FLIP_LEFT_RIGHT - 水平翻转
# Image.FLIP_TOP_BOTTOM - 垂直翻转
image.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM).show()
6. 操作像素
for x in range(80, 310):
for y in range(20, 360):
# 通过Image对象的putpixel方法修改图像指定像素点
image.putpixel((x, y), (128, 128, 128))
image.show()
7. 滤镜效果
from PIL import ImageFilter
# 使用Image对象的filter方法对图像进行滤镜处理
# ImageFilter模块包含了诸多预设的滤镜也可以自定义滤镜
image.filter(ImageFilter.CONTOUR).show()
使用Pillow绘图
Pillow库中包含一个名为ImageDraw的模块，该模块的Draw函数将返回一个ImageDraw对象。利用该对象的arc、line、rectangle、ellipse、polygon等方法，可在图像上绘制圆弧、直线、矩形、椭圆及多边形等几何形状；同时，也可通过该对象的text方法在图像中添加文字内容。
完整的代码如下所示。
import random
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
def random_color():
"""生成随机颜色"""
red = random.randint(0, 255)
green = random.randint(0, 255)
blue = random.randint(0, 255)
return red, green, blue
width, height = 800, 600
# 创建一个800*600的图像，背景色为白色
image = Image.new(mode='RGB', size=(width, height), color=(255, 255, 255))
# 创建一个ImageDraw对象
drawer = ImageDraw.Draw(image)
# 通过指定字体和大小获得ImageFont对象
font = ImageFont.truetype('Kongxin.ttf', 32)
# 通过ImageDraw对象的text方法绘制文字
drawer.text((300, 50), 'Hello, world!', fill=(255, 0, 0), font=font)
# 通过ImageDraw对象的line方法绘制两条对角直线
drawer.line((0, 0, width, height), fill=(0, 0, 255), width=2)
drawer.line((width, 0, 0, height), fill=(0, 0, 255), width=2)
xy = width // 2 - 60, height // 2 - 60, width // 2 + 60, height // 2 + 60
# 通过ImageDraw对象的rectangle方法绘制矩形
drawer.rectangle(xy, outline=(255, 0, 0), width=2)
# 通过ImageDraw对象的ellipse方法绘制椭圆
for i in range(4):
left, top, right, bottom = 150 + i * 120, 220, 310 + i * 120, 380
drawer.ellipse((left, top, right, bottom), outline=random_color(), width=8)
# 显示图像
image.show()
# 保存图像
image.save('result.png')
注意：上述代码中引用的字体文件需自行准备，用户可选择喜爱的字体文件并将其放置于代码运行目录下。
总结
在使用Python进行开发时，除Pillow外，还可使用功能更强大的OpenCV库来处理图形图像。OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个跨平台的计算机视觉库，可用于开发实时图像处理、计算机视觉及模式识别程序。在日常工作中，许多繁琐重复的任务均可通过Python程序自动化处理，编程的核心目的即在于让计算机协助解决问题，从而减少重复且乏味的劳动。
以上就是Python实现图像压缩和图像处理详解的详细内容，更多关于Python图像压缩的资料请关注本站其它相关文章！
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