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Python幫你完成美術作業——圖片轉灰度，字符畫，素描手繪風格

編輯：Python

Python圖像處理——圖片轉黑白，字符畫，手繪風

實現原理

用PIL，一個強大的python圖像處理庫。主要用到了Image。
終端下載命令：

pip install pillow

代碼

自己在東方明珠上拍到的黃浦江是多麼美麗！但想到這裡就回憶起兒時畫風景畫苦不堪言的感覺，心想一定要寫個程序幫自己完成美術作業。

圖片轉黑白

最簡單的一步，就是把彩色圖片轉為黑白圖片。

from PIL import Image #導入PIL庫
d = input("Img Directory:") #輸入要處理的圖片路徑
img = Image.open(d).convert('LA') #直接處理
img.save('greyscale.png') #保存圖片

怎麼樣？是不是很簡單？
用了自己在東方明珠上拍到的黃浦江，下面是效果圖：

圖片轉ascii

會了簡單的轉黑白，試試更難的轉ascii字符畫。代碼如下：

from PIL import Image #導入PIL 
#生成ascii圖的寬度和高度。建議和原圖比例類似。
WIDTH = 300
HEIGHT = 200
ascii_char = list("[email protected]%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ") #字符DPI(Dots Per Inch，每英寸點數)從高到低排序
#把彩色圖轉化為灰度圖，然後將256個灰度映射到70個字符上 
def get_char(r, g, b, alpha=256): #R紅G綠B藍A透明度
if alpha == 0: #空白像素返回空格
return ' '
length = len(ascii_char) #
gray = int(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114) #計算灰度，3:6:1是比較靠譜的
unit = (256.0+1)/length
return ascii_char[int(gray/unit)]#不同的灰度對應著不同的字符 
d = input("Img Directory:") #輸入圖片路徑
img = Image.open(d) #打開文件
img = img.resize((WIDTH, HEIGHT), Image.NEAREST) #變得小一點好處理
txt = "" #臨時儲存字符畫信息
for i in range(HEIGHT): #遍歷每一個像素點
for j in range(WIDTH):
txt += get_char(*img.getpixel((j, i))) #獲得DPI最接近的字符
txt += '\n' #寫完一行就換行
with open("ascii_picture.txt",'w') as f: #寫到txt文件裡儲存
f.write(txt)

注意字體要用mono space，比如python IDLE默認的monaco字體，不要其它格式哦！不然會亂七八糟的
博主很懶沒有寫代碼自動修改寬高，小伙伴們可以自己動動腦子修改一下
計算灰度我也偷懶了，直接代數求值，但有很多其它更好用更准確的算法
感興趣的同學可以看看Gamma校正算法，轉化成物理光功率會更准確哦！
效果圖如下：

這是我截圖的，因為太密集所以出現了莫爾條紋。300x200還是有點離譜，可以用小一點的。但是還原還是很到位的！

圖片轉素描

到了這一點，python圖像處理功能看起來更強大了。代碼如下：

from PIL import Image #導入PIL
d = input("Img Directory:") #輸入圖片路徑
img = Image.open(d) #打開圖片
img_all = "素描" + d #存儲生成文件的位置
new = Image.new("L", img.size, 255) #創造新文件，大小和原來文件一樣
width, height = img.size #不偷懶了，獲得圖片大小
img = img.convert("L") #變成灰度，其實PIL用的也是簡單算法
Pen_size = int(input('Pensize:')) #畫筆大小
Color_diff = int(input('Color diffusion variable:')) #色差擴散器
#簡單說大概就是ps裡的顏色減淡模式啦……
#作用就是把色差較大的色塊交界線保留下來
for i in range(Pen_size + 1, width - Pen_size - 1):
for j in range(Pen_size + 1, height - Pen_size - 1):
originalColor = 255
lcolor = sum([img.getpixel((i - r, j)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
rcolor = sum([img.getpixel((i + r, j)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
if abs(lcolor - rcolor) > Color_diff:
originalColor -= (255 - img.getpixel((i, j))) // 4
new.putpixel((i, j), originalColor)
ucolor = sum([img.getpixel((i, j - r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
dcolor = sum([img.getpixel((i, j + r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
if abs(ucolor - dcolor) > Color_diff:
originalColor -= (255 - img.getpixel((i, j))) // 4
new.putpixel((i, j), originalColor)
acolor = sum([img.getpixel((i - r, j - r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
bcolor = sum([img.getpixel((i + r, j + r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
if abs(acolor - bcolor) > Color_diff:
originalColor -= (255 - img.getpixel((i, j))) // 4
new.putpixel((i, j), originalColor)
qcolor = sum([img.getpixel((i + r, j - r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
wcolor = sum([img.getpixel((i - r, j + r)) for r in range(Pen_size)]) // Pen_size
if abs(qcolor - wcolor) > Color_diff:
originalColor -= (255 - img.getpixel((i, j))) // 4
new.putpixel((i, j), originalColor)
new.save(img_all) #保存圖片

我的MacBook Air i5 1.6GHz芯片鬼哭狼嚎了不知道多久，還是沒辦法把原圖處理出來……
測試了下，處理一個256x256的圖也就幾秒鐘時間。小伙伴們可以先把圖片分辨率調低再處理
我選擇的畫筆大小是5，色差擴散器也是5，效果看起來還不錯。

好了，現在可以和其它小伙伴炫耀你的畫技了！