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Python – 圖像的手繪風(fēng)格

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今天在mooc上了解到python可以做出手繪風(fēng)格的圖片，感覺很驚奇，很想知道python對于圖片是如何處理的，因此上網(wǎng)搜了一些博主的文章，總結(jié)了一下。

手繪效果圖有一下幾個特征：
1、圖像中僅有黑白灰色
2、邊界線條較重
3、相同或相近色彩趨于白色
4、略有光源效果

寫這個程序會用到兩個庫，一個是PIL(Python Imaging Library,)，還有一個是numpy。PIL(Python Image Library)是python的第三方圖像處理庫，但是由于其強大的功能與眾多的使用人數(shù)，幾乎已經(jīng)被認(rèn)為是python官方圖像處理庫了。PIL歷史悠久，原來是只支持python2.x的版本的，后來出現(xiàn)了移植到python3的庫pillow,pillow號稱是“friendly fork for PIL”,其功能和PIL差不多，但是支持python3。

那么我們?nèi)绾伟惭bPIL呢，(其實是安裝pillow啦，因為我的電腦是Windows10 版本，并且Python是3.7.2版本的)（PS：如果使用Pycharm的話直接在軟件內(nèi)下載即可）
首先>>>我們先打開命令行窗口輸入pip install pillow即可（PS：由于版本更新的問題，可能有些人需要更新一下pip,命令行輸入“python -m pip install --upgrade pip”即可）

同樣的>>>我們安裝numpy庫

然后>>>我們可以在python IDLE中測試一下是否安裝成功


安裝成功>>>我們可以繼續(xù)進(jìn)行程序的編寫了，下面展出代碼:

from PIL import Image import numpy as npa = np.asarray(Image.open("hit_example.jpg").convert('L')).astype('float')depth = 10. #(0-100) grad = np.gradient(a) #取圖像灰度的梯度值 grad_x, grad_y = grad #分別取橫縱圖像的梯度值 grad_x = grad_x*depth/100. grad_y = grad_y*depth/100. A = np.sqrt(grad_x**2 + grad_y**2 + 1.) uni_x = grad_x/A uni_y = grad_y/A uni_z = 1./Avec_el = np.pi/2.2 #?光源的俯視角度，弧度值 vec_az = np.pi/4. #?光源的方位角度，弧度值 dx = np.cos(vec_el)*np.cos(vec_az) #光源對x?軸的影響 dy = np.cos(vec_el)*np.sin(vec_az) #光源對y?軸的影響 dz = np.sin(vec_el) #光源對z 軸的影響b = 255*(dx*uni_x + dy*uni_y + dz*uni_z) #光源歸一化 b = b.clip(0,255)im = Image.fromarray(b.astype('uint8')) #重構(gòu)圖像 im.save('hit_exampleHD.jpg') print("圖像手繪化已完成")

其中
np.asarray(Image.open(’./beijing.jpg’).convert(‘L’)).astype(‘float’)意思是將圖像以灰度圖的方式打開并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為float存入np中.

np.gradient(a) 是求a的梯度，返回的是二元信息，可分別賦值給grad_x,grad_y，將梯度按照深度等級計算并且歸一化處理。

建立光源效果

建立模型后可分析出np.cos(vec_el)為單位光線在地平面上的投影長度，dx,dy,dz是光源對x/y/z三方向的影響程度.

將梯度歸一化

構(gòu)造x和y軸梯度的三維歸一化單位坐標(biāo)系 A = np.sqrt(grad_x2 + grad_y2 + 1)

梯度和光源相互作用，將梯度轉(zhuǎn)化為灰度 b = 255*(dxuni_x + dyuni_y + dz*uni_z)

之前為了處理方便，我們梯度值調(diào)為0-1之間，梯度與光源相互作用后，還原為0-255，但仍然可能會有部分溢出，因此，為避免越界，將生成的灰度值剪裁至0-255區(qū)間b = b.clip(0,255)

最后就能得到手繪效果的圖啦~

最后貼圖：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python -- 图像的手绘风格的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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