先从Python读取图片文件为矩阵说起。
首先需要安装PIL (Python Imaging Library)库,使用以下命令即可:
pip install Pillow
接着,使用PIL库中的Image模块打开、读取图片文件,代码如下:
from PIL import Image
image = Image.open('example.jpg')
其中,example.jpg为要读取的图片文件名,可以是jpg、png等格式文件。
获得了PIL库中的Image对象,可以利用numpy库,将图片转为矩阵。通过Image对象中的convert
方法转换图像模式,然后使用numpy库中的asarray
函数转换为矩阵。
import numpy as np
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)
这段代码将图片转换为了一个三维矩阵,第一维代表高度,第二维代表宽度,第三维是3,代表红、绿、蓝三个通道。矩阵中每个元素是0到255之间的整数。
下面给出一个完整的Python读取图片并转成矩阵的示例。
from PIL import Image
import numpy as np
# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')
# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)
print(matrix.shape)
print(matrix.dtype)
运行上述代码,输出结果如下:
(640, 480, 3)
uint8
这代表图片大小为640x480,三维数据类型是uint8。
接下来,我们来讲解如何将矩阵保存为图片。
前面我们已经将图片转换为了矩阵,现在需要将矩阵转换回Image对象。
from PIL import Image
import numpy as np
# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')
# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)
# 将矩阵转换为Image对象
image = Image.fromarray(matrix)
将Image对象保存为文件,可以使用Image对象中的save
方法。需要指定保存的文件名和文件格式。文件格式可以是jpg、png等格式文件。
image.save('new_image.jpg', 'JPEG')
下面给出一个完整的Python代码,可以将一个图片读取并转成矩阵,对矩阵进行操作,再将矩阵保存为一张新的图片。
from PIL import Image
import numpy as np
# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')
# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)
# 将矩阵进行水平翻转
matrix_flip = np.fliplr(matrix)
# 将矩阵转换为Image对象
image_flip = Image.fromarray(matrix_flip)
# 将翻转后的图片保存为新的文件
image_flip.save('new_image.jpg', 'JPEG')
运行上述代码,将会把example.jpg读取,水平翻转,然后保存为一张新的图片new_image.jpg。