Pillow のバックアップ(No.1) - OpenSquareJP

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- 1 (2021-08-06 (金) 17:33:09)

Pillow（PIL fork）

https://pillow.readthedocs.io/

Pillowは、リサイズやトリミングなどの基本的な処理を行う Python の画像処理ライブラリです。Pythonには画像認識などの高度な画像処理を行う OpenCV というライブラリもありますが、NumPy との連携（画像をNumPyの配列ndarrayとして読み込む）により、画素値ごとの算術演算が可能になります。

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Pillowのインストールとインポート

Python 言語のライブラリとしてのインストールになるので、一般の Python3 の環境であれば、Terminalから以下のコマンドでインストールできます。

$ pip3 install pillow

import する際は、以下のように記述するのが一般的です。

from PIL import Image

開発が停止しているPIL（Python Image Library）からフォークされたライブラリで、import する際は、pillow ではなく従来どおり PIL と記述します。

Google Colaboratory では Jupyter Notebook で利用できるライブラリーが「すべてインストール済み」という前提なので、ローカル環境での作業のように、必要なライブラリのインストールを行う必要はなく、コードセルに import 文を書くだけで使うことができます。

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画像処理

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画像の読み込みと画像情報の取得

画像読み込み

from PIL import Image, ImageFilter
img = Image.open('path/to/xxxxx.png')

フォーマット、サイズ（幅、高さ）、モードなどのメタ情報の取得。
```
print(img.format, img.size, img.mode)
# PNG (800, 600) RGB
```

指定した座標の色を取得（座標の原点（0, 0）は左上です）。
(R, G, B)のタプルが返されます。
```
print(img.getpixel((256, 256)))
# (180, 65, 72)
```

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画像処理

以下、シンプルな変換処理を連続で行う事例です。
new_img2 = img.convert('L').rotate(90).filter(ImageFilter.GaussianBlur())
- convert('L')：グレースケールに変換
- rotate(90) ：90度回転
- filter(ImageFilter.GaussianBlur()) ：ガウスぼかし

ネガポジ反転
ImageOps が必要です。

from PIL import Image, ImageOps

img = Image.open(''path/to/xxxxx.jpg'')
img_invert = ImageOps.invert( img )

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画像の表示と保存

画像の表示（OSデフォルトのアプリケーションで画像が表示されます）。
```
img.show()
```

画像の保存
ファイル形式は save() の引数に指定した拡張子から自動判別されます。
```
img.save('path/to/xxxx.jpg', quality=95)
```

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図形描画

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画像の生成

Image.new でモード、サイズ、色指定（単色ベタ画像が生成されます）。

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
img = Image.new("RGB", (512, 512), (255, 255, 255) )

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描画

ImageDraw.Draw に画像オブジェクトを渡して描画用のオブジェクトを生成。
```
draw = ImageDraw.Draw(img)
```

テキストの描画

font = ImageFont.truetype( '/path/to/Fonts/xxxxxx.otf' , 36 )
draw.multiline_text( (0, 0), 'Hello Pillow!', fill=(0, 0, 0) , font=font )

直線、長方形、楕円の描画

draw.line( (0, img.height, img.width, 0) , fill=(0, 0, 255), width=4 )
draw.rectangle( (100, 100, 200, 200) , fill=(0, 255, 0) )
draw.ellipse( (200, 200, 300, 200) , fill=(255, 0, 0) )

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画像の表示と保存

画像の表示（OSデフォルトのアプリケーションで画像が表示されます）。
```
img.show()
```

画像の保存
ファイル形式は save() の引数に指定した拡張子から自動判別されます。
```
img.save('path/to/xxxx.jpg', quality=95)
```

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サンプルプログラム

画像を読み込んで２値化するプログラムです。

GitHub：ImageProcessing.ipynb
nbviewer：ImageProcessing.ipynb

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公式リファレンス

詳細：https://pillow.readthedocs.io/en/stable/reference/index.html