Pillow 圖片處理模塊

Pillow是Python第三方庫，Python2中有一個叫PIL(Python Imaging Library)的標準庫，但不支持Python3，所以一些志願者在PIL的基礎上創建了Pillow，支持Python3。Pillow支持動態圖像編輯。

1. 安裝Pillow

   pip install pillow

   Pillow安裝成功後，需要用PIL導入：

   import PIL

   from PIL import Image

   Image是最常用的模塊。

2. 打開或者新建一張圖片

   import PIL
   from PIL import Image
   pic = Image.open('11.jpg')
   pic.show()
   im = Image.new('RGB', (480, 640), ('pink'))
   im.show()
   

   Image.new()方法有三個參數：圖像模式（RGB），圖像尺寸（寬，高），顏色（red,green,blue），顏色可以直接用#0000FF或者blue表示藍色。

   Image.show()方法可以調用系統自帶的圖像查看程式顯示當前圖片，如系統中並未安裝相應程式，有執行程式時將無任何顯示。

3. Image模塊的常用屬性

   print('寬：', pic.width)  # 寬： 1361
   print('高：', pic.height)  # 高： 1814
   print('尺寸：', pic.size)  # 尺寸： (1361, 1814)
   print('色彩模式：', pic.mode)  # 色彩模式： RGB
   print('圖像格式：', pic.format)  # 圖像格式： JPEG
   # print('圖片類別：', pic.category)
   print('只讀：', pic.readonly)  # 只讀： 1
   print('圖片信息：', pic.info)  # 圖片信息： {'jfif': 257, 'jfif_version': (1, 1), 'jfif_unit': 0, 'jfif_density': (1, 1)}
   

   其中size屬性返回的是一個元組。

4. Image.convert()方法進行圖像模式(mode)轉換，支持以下標準模式：

   convert(self, mode=None, matrix=None, dither=None, palette=WEB, colors=256): 將當前圖片轉換為指定的模式，並且返迴轉換後的圖片。

   如果不指定模式，則選擇一種能保留圖片所有信息且不使用調色板的模式(通常的結果是不轉換)。

   mode	描述
   1	1位像素，黑白，每位元組存儲一個像素
   L	8位像素，黑白
   P	8位像素，使用調色板映射到任何其他模式
   RGB	3x8位像素，真彩色
   RGBA	4x8位像素，帶透明蒙版的真彩色
   CMYK	4x8位像素，分色
   YCbCr	3x8位像素，彩色視頻格式
   LAB	3x8位像素，L * a * b顏色空間
   HSV	3x8位像素，色相，飽和度，值顏色空間
   I	32位有符號整數像素
   F	32位浮點像素

   1位像素的範圍是0-1，0表示黑1表示白，中間表示灰。8位像素的範圍是0-255，如RGB的(0, 0, 0)表示黑，(255, 255, 255)表示白，依此類推。

   pic1 = pic.convert('1')
   pic1.show()
   

   convert()方法有5個參數，都有預設值，根據轉換的模式來傳值：

   mode，圖片的模式，傳入需要轉換的模式。部分模式之間不支持轉換，代碼會報錯。

   matrix, 轉換矩陣。傳入該參數時，應該傳入由浮點數構成的元組，元組長度為4或12。matrix只支持從少數模式轉換成'L'或'RGB'。

   dither, 高頻振動，用於控制顏色抖動。從模式'RGB'轉換為'P'或從'RGB'或'L'轉換為'1'時使用。可用的方法有'NONE'或'FLOYDSTEINBERG'(預設)。當提供了matrix參數時不使用此功能。

   palette, 調色板，用於控制調色板的產生。從模式'RGB'轉換為'P'時使用，可用的方法有'WEB'(預設)或'ADAPTIVE'。'ADAPTIVE'表示使用自適應的調色板。

   colors, 自適應調色板使用的顏色數。當palette參數為'ADAPTIVE'時，用於控制調色板的顏色數目。預設是最大值，即256種顏色。

5. 圖片的複製、粘貼和保存

   pic = Image.open('11.jpg')
   im = Image.new('RGB', (128, 128), (255, 0, 0))
   im1 = Image.new('RGBA', (128, 128), (0, 0, 255))
   pic1 = pic.copy()
   pic1.paste(im, (640, 600), mask=im1)
   pic1.save('22.jpg', quality=95, subsampling=0)
   

   Image.copy()方法：將指定對象複製並返回。

   Image.paste(im,(行,列),mask=None)：在當前圖片對象基礎上，把im對象粘貼到指定位置，mask參數指定蒙板。

   Image.save()方法：保存當前圖片對象到指定位置。

   具體說明：

   copy(): 拷貝當前的圖片，拷貝出來的圖片與原圖一模一樣。如果想在圖片上粘貼一些內容，又想保留原圖時，可以使用此方法。

   paste(im, box=None, mask=None): 將另一張圖片粘貼到當前圖片中，如果粘貼的模式不匹配，則將被粘貼圖片的模式轉換成當前圖片的模式。有3個參數。

   im, 被粘貼的圖片。傳入一張圖片，當第二個參數box指定的是一個區域時，im參數也可以是一個整數或顏色值(元組表示，16進位表示和顏色名都可以，如上面代碼中的image_new可以換成(0, 0, 255), '#0000FF', 'blue')。

   box, 圖片粘貼的位置或區域。傳入一個長度為2或4的元組，如果不傳值，預設為(0, 0)，圖片被粘貼在當前圖片的左上角。如果傳入長度為2的元組(x, y)，表示被粘貼圖片的左上角坐標位置。如果傳入長度為4的元組(x1, y1, x2, y2)，表示圖片粘貼的區域，此時區域的大小必須與被粘貼圖片一致，否則會報錯，傳入的元組長度為其他值也會報錯。

   mask, 蒙版。傳入一張與被粘貼圖片尺寸一樣的圖片，可以使用模式為'1'、'L'或者'RGBA'的圖像。如果mask圖像的顏色值為255，則直接按被粘貼圖片的顏色粘貼，如果mask圖像的顏色值為0，則保留當前圖片的顏色(相當於沒有粘貼)，如果mask圖像的顏色值為0~255之間的值，則將im與mask進行混合後再粘貼。

   save(fp, format=None, quality=95, subsampling=0): 將當前圖片按指定的文件名保存，運行後會將圖片按新名字保存在當前路徑下(也可以指定路徑)。文件名最好帶擴展名，方便打開，format表示圖片的格式，沒有指定format則會根據擴展名來解析(如果能解析出來)，一般不需要指定format，傳入一個規範的文件名即可。quality：壓縮比，預設是75。subsampling：可選參數為0，1，2；選擇0即可實現小變大的需求。

6. 圖片裁剪和縮放

   pic = Image.open('11.jpg')
   im_crop = pic.crop(box=(200, 200, 680, 840))
   im_crop.show()
   im_resize = pic.resize((480, 640),reducing_gap=2)
   im_resize.show()
   

   im_crop = pic.crop(box=(200, 200, 680, 840))：裁剪圖片，box參數中的四個數字為圖片坐標，分別是x1,y1,x2,y2。

   im_resize = pic.resize((480, 640),reducing_gap=2)：

   crop(box=None)：裁剪圖片，返回裁剪區域的圖片。box表示裁剪的區域，傳入長度為4的元組(x1, y1, x2, y2)，不傳預設為拷貝原圖，相當於copy()方法，如果裁剪的區域超過了原圖的區域，超出部分用像素格填充。

   resize(size, resample=BICUBIC, box=None, reducing_gap=None): 縮放圖片，返回縮放後的圖片。有4個參數。

   size, 圖片縮放後的尺寸，傳入一個長度為2的元組(width, height)。

   resample, 重採樣，是一個可選的重採樣過濾器。可以傳入Image.NEAREST, Image.BOX, Image.BILINEAR, Image.HAMMING, Image.BICUBIC, Image.LANCZOS。預設過濾器為Image.BICUBIC。如果圖像的模式為'1'或'P'，則始終設置為Image.NEAREST。

   box, 縮放圖片的區域。傳入長度為4的元組(x1, y1, x2, y2)，這個區域必須在原圖的(0, 0, width, height)範圍內，如果超出範圍會報錯，如果不傳值則預設將整張原圖進行縮放。

   reducing_gap, 減少間隙。傳入一個浮點數，用於優化圖片縮放效果，預設不進行優化，值大於3.0時優化效果基本已經是公平的重採樣。

7. 圖片旋轉和翻轉

   • rotate()方法：將圖片對象進行旋轉，可以實現順時針或逆時針任意角度。
   • transpose()方法：將圖片對象進行順時針或逆時針90度旋轉或者翻轉，區別於上面的方法不能任意角度，但可以進行垂直或水平翻轉。 ★★★★★這個方法比較常用，但根據系統提示在Pillow10（2023-07-01）更新後會停用現在的方法。

   im_resize.rotate(45).show()         # 圖片向左（逆時針）旋轉45度並顯示。
   im_resize.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT).show()   # 逆時針旋轉90度並顯示。
   im_resize.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM).show()   # 逆時針旋轉90度並顯示。
   im_resize.transpose(Image.ROTATE_90).show()     # 逆時針旋轉90度並顯示。
   im_resize.transpose(Image.ROTATE_180).show()    # 逆時針旋轉90度並顯示。
   im_resize.transpose(Image.ROTATE_270).show()    # 逆時針旋轉90度並顯示。
   

8. 圖片特效

   Pillow提供一些簡單的圖片特效使用，需要從PIL庫中導入ImageFilter模塊。

    pic = Image.open('11.jpg')
    def pic_filter(imfile, x):
        filters = [
            ImageFilter.BLUR,   # 模糊效果
            ImageFilter.DETAIL, # 細節效果
            ImageFilter.CONTOUR,    # 輪廓效果
            ImageFilter.EDGE_ENHANCE,   # 邊緣增強（比銳化更好）
            ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE,  # 進一步邊緣增強
            ImageFilter.FIND_EDGES, # 查找邊緣
            ImageFilter.EMBOSS,     # 浮雕效果
            ImageFilter.SHARPEN,    # 銳化
            ImageFilter.SMOOTH,     # 平滑
            ImageFilter.SMOOTH_MORE,    # 進一步平滑
        ]
    return imfile.filter(filters[x]) # 根據列表序號選擇效果並顯示
    pic_filter(pic,3).show()