用Python在Excel里畫出蒙娜麗莎


前言

文的文字及圖片來源於網絡,僅供學習、交流使用,不具有任何商業用途,版權歸原作者所有,如有問題請及時聯系我們以作處理。

作者: 麥麥麥造

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在這里插入圖片描述

基本思路

實現這個需求的基本思路是讀取這張圖片每一個像素的色彩值,然后給excel里的每一個單元格填充上顏色。所以主要用到的是PIL、openpyxl這兩個庫。

PIL使用

PIL是Python里面做圖像處理的時候十分常用的一個庫,功能也是十分的強大,這里只需要用到PIL里一小部分的功能。

1 from PIL import Image
2 img = Image.open(img_path) # 讀取圖片
3 width, height = img.size # 獲取圖片大小
4 r, g, b = img.getpixel((w - 1, h - 1)) # 獲取像素色彩值

 

  • Image.open()是PIL里面打開一張圖片的函數,支持多種圖片類型

  • img_path是圖片路徑,可以是相對路徑,也可以是絕對路徑

  • img.size是獲取圖片的size屬性,包含圖片的寬和高

  • img.getpixel()是獲取圖片色彩值的函數,需傳入一個tuple或list,值為像素坐標xy

openpyxl使用

openpyxl幾乎是Python里功能最全的操作excel文件的庫了,這里也只需要用到它的一小部分功能。

1 import openpyxl
2 from openpyxl.styles import fills
3 4 workbook = openpyxl.Workbook() 
5 worksheet = workbook.active
6 cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
7 workbook.save(out_file)

 

  • openpyxl.Workbook()新建一個excel文件

  • workbook.active 激活一個工作表

  • cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)填充一個單元格,fill_type="solid"是填充類型,fgColor=hex_rgb是填充的顏色

  • workbook.save()保存文件,需傳入要保存的文件名

寫一段代碼

寫這一個畫圖的需求需要用到的核心就是上面介紹的PIL跟openpyxl的幾種用法。但是在實際寫的時候,還會有一些其他問題,比如:

1、getpixel()獲取的顏色值是rgb十進制的,但fills.PatternFill 里的fgColor`參數接收到的顏色值是十六進制的值 這個問題其實就是十進制轉十六進制,很容易解決

1 def int_to_16(num):
2     num1 = hex(num).replace('0x', '')
3     num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1 # 位數只有一位的時候在前面補零
4     return num2

 

2、excel的單元格默認是長方形,修改為正方形才不會使圖片變形

1 if h == 1:
2   _w = cell.column
3   _h = cell.col_idx
4   # 調整列寬
5   worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
6 7 # 調整行高
8 worksheet.row_dimensions[h].height = 6

 

這里用到了雙重for循環,外層是width,里層是height,是一列一列的填充顏色,因此判斷if h == 1,避免多次調整列寬。

3、excel支持的樣式數量有限

這個問題比較嚴重。如果直接對高清大圖進行操作,最后輸出的excel文件在打開的時候,可能會提示我們文件有問題,需要自動修復。

但是等它修復完成之后,會發現填充的所有顏色都消失了!

在這里插入圖片描述

開始以為是使用的行列數過多了原因。

查詢資料后發現,13版excel支持的大行數是1048576,最大列數是16384,我們使用的單元格數量還遠沒達到限制。

在經過更換圖片、更換excel版本,修改代碼等不充分各種測試,才找到問題的原因所在。

原來是因為,excel的原形是由多個xml文件,填充的顏色都存儲在一個style.xml文件里面,當這個文件過大就會導致打開的時候報錯。

所以為了解決這個問題,有兩個解決方案,第一是縮小圖片,第二是減少圖片顏色。縮小圖片的時候自帶減少圖片顏色的功能,減少圖片顏色的方法可以采用灰度化、二值化等方法。

總體上來講,就是需要控制顏色數量*單元格數<閾值(3300w左右)。

 1 MAX_WIDTH = 300
 2 MAX_HEIGHT = 300
 3 def resize(img):
 4     w, h = img.size
 5     if w > MAX_WIDTH:
 6         h = MAX_WIDTH / w * h
 7         w = MAX_WIDTH
 8  9     if h > MAX_HEIGHT:
10         w = MAX_HEIGHT / h * w
11         h = MAX_HEIGHT
12     return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)

 

最終效果

蒼天不負有心人,打開最后輸出的excel已經可以看到效果了!

所以說,一切能用Python解決的問題,最終都會用Python來解決。 在這里插入圖片描述

全部代碼

 1 # draw_excel.py
 2  3 from PIL import Image
 4 import openpyxl
 5 from openpyxl.styles import fills
 6 import os
 7  8 MAX_WIDTH = 300
 9 MAX_HEIGHT = 300
10 11 def resize(img):
12     w, h = img.size
13     if w > MAX_WIDTH:
14         h = MAX_WIDTH / w * h
15         w = MAX_WIDTH
16 17     if h > MAX_HEIGHT:
18         w = MAX_HEIGHT / h * w
19         h = MAX_HEIGHT
20     return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
21 22 23 def int_to_16(num):
24     num1 = hex(num).replace('0x', '')
25     num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1
26     return num2
27 28 29 def draw_jpg(img_path):
30 31     img_pic = resize(Image.open(img_path))
32     img_name = os.path.basename(img_path)
33     out_file = './result/' + img_name.split('.')[0] + '.xlsx'
34     if os.path.exists(out_file):
35         os.remove(out_file)
36 37     workbook = openpyxl.Workbook()
38     worksheet = workbook.active
39 40     width, height = img_pic.size
41 42     for w in range(1, width + 1):
43 44         for h in range(1, height + 1):
45             if img_pic.mode == 'RGB':
46                 r, g, b = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1))
47             elif img_pic.mode == 'RGBA':
48                 r, g, b, a = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1))
49 50             hex_rgb = int_to_16(r) + int_to_16(g) + int_to_16(b)
51 52             cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
53 54             if h == 1:
55                 _w = cell.column
56                 _h = cell.col_idx
57                 # 調整列寬
58                 worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
59             # 調整行高
60             worksheet.row_dimensions[h].height = 6
61             
62             cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
63 64         print('write in:', w, '  |  all:', width + 1)
65     print('saving...')
66     workbook.save(out_file)
67     print('success!')
68 69 if __name__ == '__main__':
70     draw_jpg('mona-lisa.jpg')

 


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