PIL：Python Imaging Library，已經是Python平台上的圖像處理標准庫了。PIL功能非常強大，但API卻非常簡單易用，因此廣受開發人員的使用。它提供了廣泛的文件格式支持、強大的圖像處理能力、主要包括圖像儲存、圖像顯示、格式轉換以及基本的圖像處理操作等。
pip install pillow
1、圖像處理的基本知識
1.1圖像的RGB色彩模式
RGB三個色彩通道的變化和疊加得到各種顏色，其中
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R紅色，取值范圍：0~255
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G綠色，取值范圍：0~255
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B藍色，取值范圍：0~255
比如，我們常見的黃色就是由紅色和綠色疊加而來：
紅色的RGB表示(255,0,0) 綠色的RGB表示(0,255,0)
藍色的RGB表示(0,0,255) 黃色的RGB表示(255,255,0)
1.2 像素陣列
像素（pixel，簡寫px）：是數碼感光元件上最小的感光單位，也是數字圖片上最小的不可再分割的元素。例如，我們通常說的照片長1920、寬1080，是指橫向1920個像素，縱向1080個像素（總計2073600個像素）。而每一個像素包含RGB三種顏色，也就是說1個像素包含3個字節的信息：(R,G,B) 。假如這個像素是紅色，則信息是：（255，0，0）。那么，理論上我們只要操作每個點的這三個數字，就能夠實現任何推行。一幅畫上所有的像素點的信息就完全可以采用矩陣表示。通過矩陣的運算實現更加復雜的操作。
2、pillow使用
2.1 導入pillow庫
Pillow庫安裝成功后，導包時要用PIL來導入，而不能用pillow或Pillow，導入相應的包：
import PIL
from PIL import image # 導入PIL第三方庫中的image模塊
在Pillow庫中，有二十多個模塊，還支持非常多的插件。其中最常用的是Image模塊中同名的Image類，其他很多模塊都是在Image模塊的基礎上對圖像做進一步的特殊處理。
2.2 使用pillow庫中的Image模塊
Image類
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打開照片 Image.open(fp,mode='r')，如果加載傳給則會返回一個Image對象，fp是照片路徑，mode是模式。圖像的對象屬性由：filename源文件的文件名或路徑，format圖片的格式，size圖片大小，以像素為單位，mode照片模式，width圖像寬度，height圖片高度，palete調色板表等。
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新建圖像 new(mode,sizemcolor=0)：在Image模塊中，可以使用new()新建圖像。mode值圖片模式。size表示圖片尺寸，是使用寬和高兩個元素構成元組。color默認顏色。
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保存照片 save(fp,format=None,* *params):保存圖像到給定的文件名下，如果沒有指定格式則可以使用文件擴展名來確定要使用的格式，無返回值。fp是文件名或路徑，format可選的格式覆蓋。
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顯示照片 show():顯示這個圖像，這方法主要是調試目的。
1、基本操作
對原本的照片進行一些基本操作，獲取該照片的信息，例如：照片格式，照片大小，打印照片等等基本操作。
from PIl import Image # 導入PIL庫中的image模塊
img=Image.open('2045435.jpg') # 打開照片
img.show() # 顯示照片
print('照片的格式：',img.format) # 輸出：jpg 照片的格式是jpg
print(img.size)
# 輸出:(1920,1080),以元組的形式進行展現,輸出照片的長和寬，可以在后面增加[0]表示元組的第一個數
print(img.height) # 輸出:1080,只輸出照片的長
print(img.width) # 輸出:1920,只輸出照片的寬
print('獲取（100，100）處像素值:',img.getpixel((100,100))) #輸出：(143, 163, 190)
Image.new(mode='RGB',size=img.size,color=(255,0,0)).show() #新建一個和img一樣大的紅色照片
2、縮放照片
(1)thumbnail（size，resample=3）：指定照片的像素，size是大小，resample是重采樣濾波器，可以是Image。NEARST、Image.BILINEAR、Image.BICUBIC或者Image.LANCZOS，默認為image.BICUBIC。
from PIL import Image # 導入pillow庫中的Image模塊
img=Image.open('2045435.jpg') # 打開照片
print(img.size) # 輸出:(1920, 1080) 原照片的大小
img.thumbnail((300,300),resample=Image.BILINEAR)
# 將照片縮小為300，300，需要注意的是照片還是按照比例縮小，但是以最長的那條邊為基准
print(img.size) # 輸出：(300, 169) 縮小后照片的大小
img.save('1.jpg') # 保存照片
img.show() # 顯示照片
(2)eval(image,fun):其中image表示輸入的圖片，fun表示給輸入圖片的每一個像素應用此函數，fun()函數只允許接受一個整型參數，，如果一個圖片含有多個通道，則每個通道都會應用這個函數。
from PIL import Image
img=Image.open('2045435.jpg') # 打開照片
Image.eval(img,lambad i :i*2).show() #所有像素值*2
縮放前后的照片對比
3、旋轉照片
rotate(angle,resample=0,expand=0,center=None,translate=None):旋轉圖片的方向，返回旋轉后的圖像副本，一個Image對象。angle角度、逆時針旋轉、resample從采樣濾波器、expand是否展開、center旋轉中心（坐標點）、translate旋轉后。
旋轉和翻轉照片 transpose（method）：旋轉或翻轉圖像、返回旋轉或者翻轉后的圖像副本，一個Image對象。method可以是Image.FLIP_LEFT_RIGHT（左右翻轉）、Image.FLIP_TOP_BOTTOM（上下翻轉）、Image.ROTATE_90、Image.ROTATE_180、Image.ROTATE_270、Image.TRANSPOSE或者Image.TRANSVERSE。
from PIL import Image
img=Image.open('2045435.jpg')
print(img.size)
img.show()
img.rotate(90,fillcolor=None).resize((1000,1000)).show() # 將照片進行旋轉90
img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT).resize((1000,1000))show() # 將照片左右互調位置
旋轉照片如下
左右翻轉照片如下
4、圖片混合
blend(img1,img2,alpha):將兩個照片進行混合，其中img1、img2值參與混合的圖片1和圖片2，alpha指混合透明度，取值是0-1.通過使用這個函數blend()，可以將兩幅照片（相同的尺寸）以一定的透明度進行混合，混合的過程是（img1*（1-alpha)+img2 *aplha)。當混合透明度是0時，顯示img1原圖；混合透明度時1時，顯示是img2原圖。
from PIL import Image
img=Image.open('2045435.jpg') # 原照片
img1=Image.new('RGB',size=img.size,color=(200,200,100))
# 和原照片一樣的長度的橙色圖像
img3=Image.blend(img,img1,alpha=0.3).show() # 兩個相互結合
5、照片復制和粘貼、剪切
復制圖片 Image.copy()：
復制指定的圖片，這樣可以用於在處理或粘貼時需要持有的照片
from PIL import Image
img=Image.open('2045435.jpg')
img2=img.copy().show() # 復制原照片
粘貼圖片 Image.paste()：Image.paste(im,box=None,mask=None)，其中im表示原圖或者像素值；box表示粘貼的區域，若為（x1,y1)將原圖左上角對齊(x1,y1)點，其他超出被粘貼圖像的區域被拋棄。若為(x1,y1,x2,y2)原圖和此區域一致。若為None,原圖和被粘貼的照片大小一致。
剪切圖片 Image.crop():
Image.crop(box=None)，參數box時一個四元組，分別定義剪切區域的左、上、右、下四個坐標。
from calendar import c
from PIL import Image
img=Image.open('2045435.jpg')
img1=img.copy() # 復制照片
img2=img1.crop((100,100,200,500)) # 剪切照片
img3=Image.new('RGB',[300,300],color=(0,225,225)) # 新建一個圖像，400*400的白色圖像
img1.paste(img3,(200,200)) # 將img3的內容粘貼到img1上,從x=200和y=200開始粘貼
img1.show() # 展現照片
6、圖像像素的分離和合並
分離照片 Image.split()：
使用split()函數可以將圖片分割為多個通道列表（分解像素）
合並照片 Image.merge()：
使用merge()可以將一個通道的圖像合並到更多通道圖像。語法規則是Image.merge(mode,bands)。其中mode指輸出圖像的模式，bands表示涉及到的像素，一個序列包括單個帶圖通道。
from PIL import Image
img=Image.open(r"C:\Users\踩着上帝的小丑\Pictures\Saved Pictures\1.jpg")
img2=Image.open(r"C:\Users\踩着上帝的小丑\Pictures\Saved Pictures\2045435.jpg").resize(img.size)
# 需要將兩張照片以同一個長寬標准
R1,G1,B1=img.split() # split()將像素區分開來
R2,G2,B2=img2.split()
t=R2,G1,B2 # 重新組合像素，變為一個新的像素t
img3=Image.merge('RGB',bands=t) # 合並像素，組成一張新的圖像
2.3 使用pillow庫中的ImageFilter模塊
2.3.1 濾鏡
在pillow庫中的Image模塊中，使用函數filter()可以對指定的圖片使用濾鏡效果，在pillow庫中可以用的濾鏡保存在ImageFilter模塊中。
Image.Filter
調整濾鏡 filter(filter):給圖片增加濾鏡、返回一個Image對象，filter是過濾器。
| 濾鏡的種類 | 簡寫 |
|---|---|
| 模糊濾鏡 | BLUR |
| 輪廓濾鏡 | CONTOUR |
| 細節濾鏡 | DETAIL |
| 邊界增強濾鏡 | EDGE_ENHANCE |
| 邊界增強加強版濾鏡 | GE_ENHANCE_MORE |
| 浮雕濾鏡 | EMBOSS |
| 尋找邊界濾鏡 | FUND_EDGES |
| 平滑濾鏡 | SMOOTH |
| 平滑濾鏡加強版 | SOOTH_MORE |
| 銳化濾鏡 | SHARPEN |
| 核濾鏡 | Kernel |
| 等級濾波 | RankFilter |
| 最大值濾波 | MaxFilter |
| 最小值濾波 | MinFilter |
| 中值濾波濾鏡 | MedianFilter(size=3) |
| 波形濾鏡 | ModeFilter |
from PIL import Image,ImageFilter # 導入Image和ImageFilter模塊
img=Image.open('2045435.jpg') # 加載照片
t=img.filter(ImageFilter.CONTOUR) # 將照片進行輪廓濾鏡
2.4 使用pillow庫中的ImageDraw模塊
ImageDraw模塊實現了繪圖功能。可以通過圖片的方式來繪制2D圖像；還可以在原有的圖片上進行繪圖，以達到修飾圖片進行注釋的目的。
在ImageDraw模塊繪圖時需要首先創建一個ImageDraw.Draw對象，並且提供指向文件的參數，然后引用創建的Draw對象方法進行繪圖，最后保存或者直接輸出繪圖的圖像。
2.4.1 繪制直線
DrawObject.line([x1,y1,x2,y2],fill=None,width=0,joint=None)。其中以(x1,y1)為起始點，(x2,y2)為終點畫一條直線。[x1,y1,x2,y2]也可以寫為(x1,y1,x2,y2)或者[(x1,y1),(x2,y2)];fill表示設數字指定線條的顏色；width設置線條的寬度；joint表示一系列線之間的聯合類型，可以時曲線。
2.4.2 圖片寫字
text（xy, text, fill, font, spacing, direction）
xy是文字左上角起始位置，text是待編輯文字，fill文字顏色。font是個ImageFont的實例，這個我們后面去講，spacing是字體間距，direction參數是排列的方向，參數值有rtl，ttb兩種。不好記？很好記，right to left, top to button。開頭縮寫而已。
from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont
# 調用ImageDraw模塊進行增加文字，ImageFont模塊進行中文處理
img=Image.new('RGB',(200,200),'white') # 創建一個白色背景的圖像
draw=ImageDraw.Draw(img) # 新建一個類似畫板
draw.rectangle((50,50,150,150),fill='blue',outline='red')
# 畫一個矩陣，從50*50到150*150，外部線條為紅色，整體為藍色
font=ImageFont.truetype('simhei',20)
# 格式化處理，處理中文的不可譯的影響
draw.text((70,70),text='張三',font=font,fill='white')
# 在畫布上寫在內容，第一個參數時位置
img.show()
