Python3 用PIL處理圖像（一）——PIL的基礎運用

PIL是一個功能非常強大的第三方圖像處理庫，它可以轉化圖像格式、創建縮略圖、顯示圖像、截取圖像、翻轉或旋轉圖片等等；原本PIL是隻支持python2的，後來出現了移植到python3的pillow，其功能與PIL相似，所以這裏需要注意。

一、安裝PIL

pip install pillow

我在安裝的時候出現了網絡延遲報錯等情況，總之鍥而不捨，多試幾次，或者換個時間再來，前提是命令不要出錯；

二、PIL的核心類——Image

Image是PIL的核心類，裏面存儲了PIL處理的必須參數和基礎方法，接下來我們就通過這個類對圖像進行初步處理；

open(文件路徑)方法，返回一個圖片對象

from PIL import Image            # 導入Image庫

img = Image.open('logo.png')    # 打開圖像文件，返回Image對象
print(img)                       # 輸出文件對象信息
'''
PngImageFile        圖像格式
mode=1              色彩模式
size=1540x1540      圖像分辨率
'''
print('圖像格式：',img.format)
print('圖像分辨率：',img.size)
print('圖像模式：',img.mode)

# 輸出結果：
# <PIL.PngImagePlugin.PngImageFile image mode=RGBA size=400x400 at 0x17066924F28>
# # 圖像格式： PNG
# # 圖像分辨率： (400, 400)
# # 圖像模式： RGBA

從上面我們可以知道Image對象有format、size和mode三個屬性：
format屬性表示圖像的格式，我們常見的有JPG、PNG等
size屬性即爲圖片的分辨率，用像素表示
mode屬性定義了像素類型、顏色深度等等，這一塊涉及到的原型比較複雜，後面再慢慢理解，現在只需要知道的是：L表示灰度圖像、RGB表示真彩圖像、CMYK表示預先壓縮的圖像；上面的RGBA，最後的A表示Alpha（色彩空間）

色彩模式
模式	說明
1	1位像素，非黑即白，沒有灰度之說，0表示黑，255表示白（一般來說我們生成的二維碼就是1模式）；但是存儲佔用8Bit
L	8位像素，與1模式相比，L模式有了灰度的變化，即可以表示黑白照片了； RGB模式轉L模式公式（注意：最後會取整）：R0.299+G0.587+B*0.114
P	8位像素，對應的顏色值是按照調色板查詢出來的，所以也可以使用調色板映射到其他模式
RGB	3*8位像素，真彩色圖像，用R、G、B三個通道組合而成，每隔通道用8Bit存儲，可理解成三原色模式
RGBA	4*8位像素，真彩色＋透明通道，在RGB模式的基礎上加上了一個Alpha（透明通道），如果從RGB轉到RGBA，默認A爲255，即爲完全不透明
CMYK	4*8位像素，出版圖像，一般印刷用這個模式較多
YCbCr	3*8位像素，彩色視頻格式
I	32位整型灰度圖像，我們可以理解成，這個是L模式的進階版
F	32位浮點型像素，這個在I模式的基礎上保留了小數部分

OK，講到這裏，有必要理解一下一張照片是怎麼顯示圖像的，我們先來看下下面這張圖片：

這是一張照片放大之後的截圖，我們可以看見放大之後流暢的線條消失了，取而代之的是一個一個小方塊，玩過我的世界的朋友可能知道，我的世界其實就是一個像素世界，所有的東西都是由方塊構成的；
那麼圖片也是一樣，它其實就是由一個一個小的像素點構成的，只不多我們現在的分辨率非常高，基本的1024*768，橫向有1024個像素點，縱向有768個像素點，縮小成一張照片，我們肉眼就很難分別了；
那麼每一個像素點都有一個值，我們最常使用的就是用RGB表示顏色，當這些顏色都鋪滿整個畫面的時候，就構成了一個圖像，這個就是圖像的顯示原理；
現在有一種隱寫術，就是可以用圖片作爲介質，隱藏我們需要保存的數據，他是怎麼實現的呢？我們知道一個像素點是由RGB三個通道構成，一個通道佔8bit，假設我將最後一位清空用於保存我們的數據，那麼一個1024*768的圖片就有1024*768*3=2,359,296‬bit的空間給我們保存數據，即可以保存1024*768*3/8/1024=288kb的數據；那麼這樣不會破壞原來的照片嘛，會，但是顏色的差別微乎其微，我們的肉眼根本分辨不出來，這樣我們就可以將信息以其他載體隱藏起來啦。
show()方法，顯示圖像

這個方法非常簡單，會用系統默認圖片瀏覽器打開圖片；
save(文件路徑，後綴名)方法，保存指定格式的圖像
將此圖像保存在給定的文件名下，如果未指定格式，則儘可能使用文件名擴展名確定要使用的格式；
transpose(翻轉模式)方法，翻轉圖像

通過原型，我們可以知道翻轉模式有以下幾種：
    Image.FLIP_LEFT_RIGHT，表示將圖像左右翻轉
    Image.FLIP_TOP_BOTTOM，表示將圖像上下翻轉
    Image.ROTATE_90，表示將圖像逆時針旋轉90°
    Image.ROTATE_180，表示將圖像逆時針旋轉180°
    Image.ROTATE_270，表示將圖像逆時針旋轉270°
    Image.TRANSPOSE，表示將圖像進行轉置(相當於順時針旋轉90°)
    Image.TRANSVERSE，表示將圖像進行轉置，再水平翻轉
下面我們來看下效果：
thumbnail((尺寸),採樣算法) 創建縮略圖（注意：尺寸傳參的是元組）

這張照片的差別感覺不大，但是NEAREST採樣方式是最差的，默認使用的是BICUBIC，我們一般使用LANCZOS作爲我們的採樣算法，對於其中的差別，還是要多試，找到自己需求的那一個就好；
resize((尺寸),採樣算法) 調整圖片分辨率

這個方法跟thumbnail()的用法和功能還是非常相近，區別是：thumbnail()分辨率不能大於原分辨率，如果大於了也不會報錯，最按照原分辨率設置，resize()則沒有這個限制；
rotate(角度) 逆時針旋轉圖像到指定角度