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python圖像處理中，常被使用的有cv2, PIL等套件，本文介紹如何使用PIL module實作圖片濾鏡，實作的濾鏡包括彩色轉灰階、圖片高亮、柔焦效果、減少色調(ex:RED)、反相圖片等算法。 本站相關文章： PIL基本介紹 1. Install PIL module (Pillow) 使用pip安裝python PIL模組。 pip3 install Pillow 2. Import module from PIL import Image 3. Python code 以下透過PIL取得圖片pixel的RGB數值，並藉調整pixel RGB實做幾種濾鏡。 彩色轉灰階 高亮 柔焦 減少色調 反相 取圖片每個pixel的RGB值 # Read image im Image.open("targetImage.png") # Get the width and height of the image im_width, im_height im.size # Load image pixels as array(im_width, im_height) pixels im.load() # Traverse the image pixels for i in range(im_width): for j in range(im_height): # Get pixel RGB information r, g, b pixels print(r, g, b) # Close image file im.close() Implement Image Filters 以下介紹個濾鏡的實作算法。 其中有用到math套件，記得需先import math。 import math - 彩色轉灰階 彩色轉灰階最原本的公式為: Gray R x 0.299 + G x 0.587 + B x 0.114 若調整為整數處理: 這個方式是32位整數乘除方式(RGB的精度是8位)。 Gray (R x 299 + G x 587 + B x 114 + 500) / 1000 加上500是為了四捨五入。 最後是16位整數乘除運算方式: Gray (R x 30 + G x 59 + B x 11 + 50) / 100 def RGBtoGRAY(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): r, g, b pixels gray math.floor((r*30 + g*59 + b*11 + 50)/100) pixels (gray, gray, gray) im.save("gray.png", "PNG") - 高亮 將原圖RGB分別加上45，提高亮度。 def softlightFilter(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): r, g, b pixels r 250 if r+30>250 else r+45 g 250 if g+30>250 else g+45 b 250 if b+30>250 else b+45 pixels (r, g, b) im.save("softlightFilter.png", "PNG") - 柔焦 這邊簡單對每個將每個pixel的RGB值改為周圍9x9 matrix的平均值，存為新的pixel matrix後輸出。 此演算法沒有特別處理邊緣pixel，如有要求的話要特別對邊緣值做處理。 第一種code直觀取3x3 matrix值平均。程式碼較長。 def blur(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() pixels_new im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): if(i>0 and j>0 and i < im_width-1 and j < im_height-1): r1, g1, b1 pixels r2, g2, b2 pixels r3, g3, b3 pixels r4, g4, b4 pixels r5, g5, b5 pixels r6, g6, b6 pixels r7, g7, b7 pixels r8, g8, b8 pixels r9, g9, b9 pixels r math.floor((r1+r2+r3+r4+r5+r6+r7+r8+r9)/9) g math.floor((g1+g2+g3+g4+g5+g6+g7+g8+g9)/9) b math.floor((b1+b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8+b9)/9) pixels_new (r, g, b) else: pixels_new pixels im.save("blur.png", "PNG") 第二種直接操作pixel tuple。較簡短。 def blur(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() pixels_new im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): if(i>0 and j>0 and i < im_width-1 and j < im_height-1): tmp_pixel (0,0,0) for idx in range(-1,2): for idy in range(-1,2): tmp_pixel (tmp_pixel + pixels, tmp_pixel + pixels, tmp_pixel + pixels) pixels_new tuple(ele1 // ele2 for ele1, ele2 in zip(tmp_pixel, (9, 9, 9))) else: pixels_new pixels im.save("blur.png", "PNG") - 減少色調 此範例演示減少紅色(R)後的圖。 def rmRED(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): r, g, b pixels r 0 if (g 250 else g+45 b 250 if b+30>250 else b+45 pixels (r, g, b) im.save("removeRED.png", "PNG") - 反相 用255扣掉原RGB值，取得新的RGB值即為反相圖。 def inverted(im): im_width, im_height im.size pixels im.load() for i in range(im_width): for j in range(im_height): r, g, b pixels r 255-r g 255-g b 255-b pixels (r, g, b) im.save("inverted.png", "PNG") 4. DEMO 原圖 原圖 灰階 高亮 柔焦 減少色調(減少紅) 反相 後續將實作更多濾鏡。

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