Python：如何通过「Pillow」生成自定义图片

Nephilim 2024-04-14

Tips：一些记录，一些笔记

2024/04/14

SUNDAY

Sweat is the lunbricant of success.

汗水是成功的润滑剂。

Pillow

Pillow，英文直译「枕头」

在Python中，它是一个老牌的图像处理库。

Pillow 是 PIL 的替代版本，PIL 软件包提供了基本的图像处理功能，如：改变图像大小，旋转图像，图像格式转换，色场空间转换，图像增强，直方图处理，插值和滤波等等。

Pillow 为了解决 PIL 的两个问题：

1. 不兼容 setuptools
2. 报告的问题太多，而更新太慢

Pillow的大部分代码是由Python实现的，也有一部分使用到了C语言：

官方的Github地址：

https://github.com/python-pillow/Pillow

官方网站：

https://python-pillow.org/

官方文档：

https://pillow.readthedocs.io/en/latest/handbook/overview.html

本文只会涉及到部分内容，更多的详情请参考阅读「官方文档」。

安装

可以通过Python的PIP命令进行安装：

(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan daily_info_management % pip3 install pillow
Looking in indexes: https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
Collecting pillow
  Downloading https://mirrors.aliyun.com/pypi/packages/d4/0e/e344d6532f30b3b8de3d7a36fd05d5a43e4164afd1b41882529e766ef959/pillow-10.3.0-cp310-cp310-macosx_11_0_arm64.whl (3.4 MB)
     ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3.4/3.4 MB 9.6 MB/s eta 0:00:00
Installing collected packages: pillow
Successfully installed pillow-10.3.0
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan daily_info_management %

基本使用

一、打开图片

在我本地有个图片：

代码：

(base) adamhuan@Leviathan ~ % cd Downloads 
(base) adamhuan@Leviathan Downloads % cd 图片
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % 
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % ls -ltr | grep 31dcf3f64
-rw-r-----@ 1 adamhuan  staff   524648  3 23 22:07 31dcf3f64213a5388c6b1b766a2436.jpg
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % 
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % pip3 list | grep Pillow
Pillow                        9.4.0
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % 
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % python -V
Python 3.11.5
(base) adamhuan@Leviathan 图片 % python
Python 3.11.5 (main, Sep 11 2023, 08:31:25) [Clang 14.0.6 ] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from PIL import Image
>>> image = Image.open('31dcf3f64213a5388c6b1b766a2436.jpg')
>>> image.show()
>>>

效果：

可以看到，成功打开了图片。

二、创建图片

语法：

image = Image.new(mode, size, color)

参数：

mode：图形模式（字符串类型）：RGB（真彩图像）、L（灰度图像）、CMYK（色彩图打印模式）等
size：图像大小（元组类型：(width,height)）：图像的像素大小
color：图片颜色，默认为黑色（0）：参数支持（RGB）三元组数字、颜色十六进制码、颜色英文单词

代码：

from PIL import Image
img = Image.new(mode='RGB', size=(120,30), color=(255,255,140))
img.show()

效果：

三、Image对象属性：

尺寸相关：

image.size
image.width
image.height

图片格式相关：

image.format

图片权限相关：

image.readonly：图片是否只读（0 - 是；1 - 否）

图片相关信息：

image.info
image.mode：图像模式

图片格式转换

Pillow库支持多种图片格式，可以直接通过「open()」方法读取图片，无须考虑图片是何种类型。

并且，Pillow能够很轻松的实现图片格式之间的转换。

图片格式之间的转换主要有两种方法：

save()
convert() + save()

一、save()

用于保存图像，当不指定文件格式的时候，它会以默认的图片格式来存储；

如果指定图片格式，则会以指定的格式存储图片；

Image.save(fp, format=None)

参数：

fp：图片的存储路径，包含图片的名称（字符串格式）
format：可选参数，用于指定图片的格式

二、convert() + save()

并非所有的图片格式都可以用 save() 完成转换，例如：PNG格式的图片直接保存为JPG格式的图片就会遇到错误：

OSError: cannot write mode RGBA as JPEG

这个错误的原因是：

PNG是四通道：RGBA模式（红绿蓝；Alpha透明）
JPG是三通道：RGB模式

因此，要实现这种图片格式的转换，就需要先将PNG转变为三通道模式。

Image类的方法「convert()」

Image.convert(mode, params**)

参数：

mode：要转换成的图像模式
params：其他可选参数

示例代码：

from PIL import Image


image = Image.open("xxx.png")


image_convert = image.convert('RGB')


image_convert.save("xxx.jpg")

图像缩放（Image.resize()）

语法：

Image.resize(size, resample=image.BICUBIC, box=None, reducing_gap=None)

参数：

size：元组类型（(width,height)），图片缩放后的尺寸
resample：可选参数，图像重采样滤波器，默认为：Image.BICUBIC
box：对指定图片区域进行缩放，默认对整个原图进行缩放
reducing_gap：可选参数，浮点参数值，用于优化图片的缩放效果

创建缩略图（Image.thumbnail()）

语法：

Image.thumbnail(size, resample)

参数：

size：元组参数，指的是缩小后的图像大小
resample：可选参数，指的是图像重采样滤波器

有四种过滤方式：

Image.BICUBIC（双立方插值法）（默认）
PIL.Image.NEAREST（最近邻插值法）
PIL.Image.BILINEAR（双线性插值法）
PIL.Image.LANCZOS（下采样过滤插值法）

Pillow：生成图片验证码

Pillow的语法还有很多的内容，更多的可以参阅官方文档。

通过上面的简单介绍，可以看到Pillow在处理图片方面，做的非常细致。

那么，它们组合到一起，到底可以做一件什么样的有意义的事情呢？

Pillow的实际的有意义的应用很多，比如下面的这个，可以做一个「随机生成图片验证码」的程序。

代码如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-


# ——————————————————
# 脚本说明：
# xxxxxxxxx
# ——————————————————


# ========================================
# 开始
# ))))))))) 模块包导入
import random
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter


# ))))))))) 类  方法


def randomChar():
    """
    生成随机字母（单个字母）
    :return:
    """
    return chr(random.randint(65,90))


def randomColor():
    """
    生成随机颜色
    :return:
    """
    return (
        random.randint(0, 255),
        random.randint(10, 255),
        random.randint(64, 255)
    )


def gen_validate_code(
        width=120,
        height=30,
        validate_code_length=5,
        font_file='static/fonts/Monaco.ttf',
        font_size=20
):
    # 最终生成的验证码的字符串列表
    validate_code = []


    # 图片对象
    image_object = Image.new(
        mode='RGB',
        size=(width,height),
        color=(255,255,255)
    )
    # 画笔对象
    draw_object = ImageDraw.Draw(
        image_object,
        mode='RGB'
    )
    # 字体对象
    font_object = ImageFont.truetype(
        font_file,
        font_size,
    )


    # 写文字：循环结束的时候，已经通过画笔对象将需要的文字写到了目标图片上
    for i in range(validate_code_length):
        char = randomChar()
        validate_code.append(char)


        h = random.randint(0, 4)
        draw_object.text(
            [i * width  validate_code_length, h],
            char,
            font=font_object,
            fill=randomColor(),
        )


    # 写噪点：干扰点
    for i in range(50):
        draw_object.point(
            [random.randint(0, width), random.randint(0, height)],
            fill=randomColor()
        )


    # 写噪点：干扰圆圈
    for i in range(50):
        draw_object.point(
            [random.randint(0, width), random.randint(0, height)],
            fill=randomColor()
        )


        x = random.randint(0, width)
        y = random.randint(0, height)


        draw_object.arc(
            (x, y, x + 4, y + 4),
            0,
            90,
            fill=randomColor()
        )


    # 写噪点：干扰线条
    for i in range(5):
        x1 = random.randint(0, width)
        y1 = random.randint(0, height)
        x2 = random.randint(0, width)
        y2 = random.randint(0, height)


        draw_object.line(
            (x1, y1, x2, y2),
            fill=randomColor()
        )


    # 图像降噪
    # 深度边缘增强滤波：EDGE_ENHANCE_MORE
    image_object = image_object.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE)


    return image_object, ''.join(validate_code)


# ))))))))) 执行阶段
if __name__ == '__main__':




    # ######################
    # 0. 执行生成
    # ######################


    img, code = gen_validate_code()
    print("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%")
    print("生成的随机「图片验证码」是【" + code + "】")
    print("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%")


    # ######################
    # 1. 直接打开
    # ######################


    img.show()


    # ######################
    # 2. 写入文件
    # ######################


    # with open('图片验证码.png', 'wb') as f:
    #     img.save(f, format='png')


    # ######################
    # 3. 写入内存（Python 3.x）
    # ######################


    # from io import BytesIO
    # stream = BytesIO()
    # img.save(stream, format='png')
    # stream.getvalue()


    # ######################
    # 4. 写入内存（Python 2.x）
    # ######################


    # import StringIO
    # stream = StringIO.StringIO()
    # img.save(stream, 'png')
    # stream.getvalue()




# ))))))))) 结束


# ========================================
# 结束

运行：

(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % pwd
/Users/adamhuan/PycharmProjects/visible-abyss/daily_info_management/utils/Pillow
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % 
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % ls -ltr
total 8
-rw-r--r--  1 adamhuan  staff  3826 Apr 14 21:07 ImageValidateCodeWorker.py
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % 
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % python -V
Python 3.10.4
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % 
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow % python ImageValidateCodeWorker.py 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
生成的随机「图片验证码」是【INMTQ】
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
(daily_info_management) (base) adamhuan@Leviathan Pillow %

效果：

END

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Python：如何通过「Pillow」生成自定义图片

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