本案例通过使用 Python 图像处理库 Pillow，帮助大家进一步了解 Python 的基本概念：模块、对象、方法和函数的使用使用 Python 语言解决实际问题时，往往需要使用由第三方开发的开源 Python 软件库。本案例使用图像处理库 Pillow 中的模块、对象来处理图像：实现读取图像、获取图像信息、调整图像大小、旋转图像、平滑图像、剪切图像等基本图像处理任务。
01、安装
PillowPillow 是 Python 中的图像处理库（PIL，Python Image Library），提供了了广泛的文件格式支持，强大的图像处理能力，主要包括图像储存、图像显示、格式转换以及基本的图像处理操作等。Pillow 位于 Python 包索引（PyPI）中，可以使用 pip 来安装。注意，Anaconda 包含了 Pillow 库。【例 1】使用 pip 安装 Pillow 库。以管理员身份运行命令行提示符，输入命令 pip3 install Pillow，安装 Pillow 库。如图 1 所示。
■ 图 1 使用 pip 安装 Pillow 库
02、打开和显示图像
Pillow 库包含几十个模块，组织在名为 PIL 的包中。PIL 包中的一个模块是 Image。PIL.Image 提供了一些包括从文件中加载图像和创建新图像的函数，其中的 Image 用于表示图像对象。
【例 2】打开和显示图像。
使用 PIL.Image 模块的 open()函数可以打开一个图像，返回一个图像对象，然后调用图像对象的 show()方法，可以在屏幕上显示图像。
>>> import PIL; from PIL import Image>>> im = PIL.Image.open("c:/pythonpa/cs/img/mandrill.jpg")>>> im.show()>>> print(im.format, im.size, im.mode) #显示图像的格式、大小和模式信息JPEG (298, 298) RGB
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说明/
（1）im.format 返回包含图像格式的字符串（JPEG、GIF、TIFF、BMP、PNG、…）。
（2）im.size 返回包含图像宽度和高度的元组，单位为像素。与每个像素相关的是一对坐标(i, j)，用于标识像素的列 i 和行 j。列从左到右编号，从 0 开始；行从上到下编号，也从 0 开始。
（3）im.mode 返回包含图像模式的字符串（RGB、CYMK、Grayscale、…）。
03、图像的基本操作
图像对象的 copy()方法用于拷贝图像；crop()方法用于剪裁图像；paste()方法用于将一个图像粘贴（覆盖）在另一个图像上面；resize()方法用于调整图像大小；rotate()方法用于旋转和翻转图像；filter()方法用于图像过滤。
Pillow 提供的图像处理工具包括其它众多模块。有关 Pillow 的更多信息，请查阅在线文档http://pillow.readthedocs.org。
使用 PIL.Image 模块中的函数 new()可以创建一个给定模式和大小的新图像对象。例如，创建一个新的大小为 800×600 的 RGB 图像的代码如下：
>>> im2 = PIL.Image.new('RGB', (800,600))
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【例 3】图像的基本操作示例。
把一幅图像的 4 个副本排列成 2×2 网格：在左上方的副本是原始图像，而画面右上方、左下方、右下方则分别使用模块 PIL.ImageFilter 中定义的内置过滤器 CONTOUR、EMBOSS、FIND_EDGES 进行过滤。
#模块：c:\pythonpa\cs\image_test.py#命令行：python image_test.py c:\pythonpa\cs\img\mandrill.jpg#功能：把c:\pythonpa\cs\img\mandrill.jpg的4个副本排列成2×2网格并显示import sysimport osimport PIL.Imageimport PIL.ImageFilterim = PIL.Image.open(sys.argv[1])width, height = im.size# 创建新图像，大小为原始图像的4倍res = PIL.Image.new(im.mode, (2*width, 2*height))# 把原始图像放置在左上角res.paste(im, (0, 0, width, height))# 把轮廓过滤CONTOUR的图像放置在右上角contour = im.filter(PIL.ImageFilter.CONTOUR)res.paste(contour, (width, 0, 2*width, height))# 把浮雕过滤EMBOSS的图像放置在左下角emboss = im.filter(PIL.ImageFilter.EMBOSS)res.paste(emboss, (0, height, width, 2*height))# 把边缘过滤FIND_EDGES的图像放置在右下角edges = im.filter(PIL.ImageFilter.FIND_EDGES)res.paste(edges, (width, height, 2*width, 2*height))# 显示结果图像res.show()
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04、批量图像格式转换
使用 PIL.Image 模块的 open()函数打开磁盘图像文件时，会根据文件内容自动确定文件格式。使用 Image 对象的 save()方法保存图像时，可以指定格式，从而实现格式转换。
【例 4】批量图像格式转换。
#模块：c:\pythonpa\cs\image_convert.py#命令行：python image_convert.py c:\pythonpa\cs\img jpg png#功能：把c:\pythonpa\cs\img下的所有jpg文件转换为png文件import sysimport globimport osimport PIL.Imageimg_path = sys.argv[1] + "/*." + sys.argv[2]for infile in glob.glob(img_path): f,e = os.path.splitext(infile) outfile = f + "." + sys.argv[3] PIL.Image.open(infile).save(outfile)
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说明/
（1）glob 模块可以使用通配符匹配文件名。例如 glob.glob("c:\tmp*.jpg")，可以返回 c:\tmp 下的所有后缀为 jpg 的文件列表。
（2）os.path.splitext(p)可以拆分文件名和后缀。
05、批量创建缩略图
缩略图是网络开发或图像软件预览常用的一种基本技术，使用 Python 的 Pillow 图像库中 Image 模块中的 Image 对象的 thumbnail()方法，可以很方便地建立缩略图。
【例 5】批量创建缩略图。
#模块：c:\pythonpa\cs\ image_thumbnail.py#命令行：python image_thumbnail.py c:\pythonpa\cs\img jpg#功能：把c:\pythonpa\cs\img下的所有*.jpg文件转换为*_s.jpg缩略图import sysimport osimport globimport PIL.Imageimg_path = sys.argv[1] + "/*." + sys.argv[2]size = (128,128)for infile in glob.glob(img_path): f,e = os.path.splitext(infile) outfile = f + "_s." + sys.argv[2] img = PIL.Image.open(infile) img.thumbnail(size, PIL.Image.ANTIALIAS) img.save(outfile)
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说明/
（1）glob 模块可以使用通配符匹配文件名。例如 glob.glob("c:\tmp*.jpg")，可以返回 c:/tmp 下的所有后缀为 jpg 的文件列表。
（2）os.path.splitext(p)可以拆分文件名和后缀。
06、批量图像加文字水印
图片加水印是防止盗版的有效方式之一。首先使用 Python 的 Pillow 图像库中的 Image 模块的 new 函数可以创建水印图像对象，并使用 ImageDraw 模块在水印图像上绘制文字，最后通过 Image 模块的 composite 函数合成水印图像和原图像。
【例 6】批量图像加文字水印。
#模块：c:\pythonpa\cs\image_watermark1.py#命令行：python image_watermark1.py c:\pythonpa\cs\img jpg "Python"#功能：把c:\pythonpa\cs\img下的所有*.jpg文件加"Python"水印并另存为*_w.jpgimport sysimport osimport globfrom PIL import Image, ImageDraw, ImageFontimg_path = sys.argv[1] + "/*." + sys.argv[2]img_suffix = sys.argv[2]txt_log = sys.argv[3]for infile in glob.glob(img_path): f, e = os.path.splitext(infile) outfile = f + "_w." + img_suffix im = Image.open(infile) im_log = Image.new('RGBA', im.size) fnt = ImageFont.truetype("c:/Windows/fonts/Tahoma.ttf", 20) d = ImageDraw.ImageDraw(im_log) d.text((0, 0), txt_log, font = fnt) im_out = Image.composite(im_log, im, im_log) im_out.save(outfile)
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07、批量图像加图片水印
加图片水印的原理和加文字水印相同，首先使用 Python 的 Pillow 图像库中的 Image 模块的 new 函数可以创建水印图像对象，并使用图像对象的 paste 方法把 log 图像粘贴到水印图像，最后通过 Image 模块的 composite 函数合成水印图像和原图像。
【例 7】批量图像加图片水印。
#模块：c:\pythonpa\cs\image_watermark2.py#命令行：python image_watermark2.py c:\pythonpa\cs\img jpg c:\pythonpa\cs\img\python-logo.png#功能：把c:\pythonpa\cs\img下的所有*.jpg文件加水印python-logo.png并另存为*_w.jpgimport sysimport osimport globfrom PIL import Image, ImageDraw, ImageFontimg_path = sys.argv[1] + "/*." + sys.argv[2]img_suffix = sys.argv[2]log_file = sys.argv[3]for infile in glob.glob(img_path): f, e = os.path.splitext(infile) outfile = f + "_w." + img_suffix im = Image.open(infile) im_log = Image.open(log_file) im_mark = Image.new('RGBA', im.size) im_mark.paste(im_log, (0, 0)) im_out = Image.composite(im_mark, im, im_mark) im_out.save(outfile)
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08、批量调整图像大小
调整图像大小也是网络开发或图像软件预览常用的一种基本技术。使用 Image 对象的 resize()方法可以调整图像大小。
【例 8】批量调整图像大小。
#模块：c:\pythonpa\cs\image_resize.py#命令行：python image_resize.py c:\pythonpa\cs\img jpg 640 480#功能：把c:\pythonpa\cs\img下的所有*.jpg文件大小调整为640*480并另存为*_640.jpgimport sysimport osimport globimport PIL.Imageimg_path = sys.argv[1] + "/*." + sys.argv[2]img_suffix = sys.argv[2]img_size_width = int(sys.argv[3])img_size_height = int(sys.argv[4])for infile in glob.glob(img_path): f, e = os.path.splitext(infile) outfile = f + "_" + str(img_size_width) + "." + img_suffix im = PIL.Image.open(infile) im_out = im.resize((img_size_width, img_size_height)) im_out.save(outfile)
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