Как преобразовать любое изображение в изображение с 4-цветной палитрой с помощью библиотеки изображений Python?
-
04-07-2019 - |
Вопрос
У меня есть устройство, поддерживающее 4-цветную графику (как в старые времена CGA).
Я хотел использовать ПИЛ прочитать изображение и преобразовать его, используя мою 4-цветную палитру (красный, зеленый, желтый, черный), но я не могу понять, возможно ли это вообще.Я нашел несколько сообщений в архиве списков рассылки, которые, похоже, предполагают, что другие люди пытались сделать это, но потерпели неудачу.
Простой пример Python был бы очень признателен!
Бонусные баллы, если вы добавите что-то, что затем преобразует изображение в строку байтов, где каждый байт представляет 4 пикселя данных (каждые два бита представляют цвет от 0 до 3).
Решение
Первый:ваша четырехцветная палитра (черный, зеленый, красный, желтый) имеет нет синий компонент.Итак, вы должны признать, что ваше выходное изображение вряд ли будет приближаться к входному изображению, если только в нем нет синего компонента.
Попробуйте этот код:
import Image
def estimate_color(c, bit, c_error):
c_new= c - c_error
if c_new > 127:
c_bit= bit
c_error= 255 - c_new
else:
c_bit= 0
c_error= -c_new
return c_bit, c_error
def image2cga(im):
"Produce a sequence of CGA pixels from image im"
im_width= im.size[0]
for index, (r, g, b) in enumerate(im.getdata()):
if index % im_width == 0: # start of a line
r_error= g_error= 0
r_bit, r_error= estimate_color(r, 1, r_error)
g_bit, g_error= estimate_color(g, 2, g_error)
yield r_bit|g_bit
def cvt2cga(imgfn):
"Convert an RGB image to (K, R, G, Y) CGA image"
inp_im= Image.open(imgfn) # assume it's RGB
out_im= Image.new("P", inp_im.size, None)
out_im.putpalette( (
0, 0, 0,
255, 0, 0,
0, 255, 0,
255, 255, 0,
) )
out_im.putdata(list(image2cga(inp_im)))
return out_im
if __name__ == "__main__":
import sys, os
for imgfn in sys.argv[1:]:
im= cvt2cga(imgfn)
dirname, filename= os.path.split(imgfn)
name, ext= os.path.splitext(filename)
newpathname= os.path.join(dirname, "cga-%s.png" % name)
im.save(newpathname)
При этом создается изображение палитры PNG, в котором только первые четыре записи палитры установлены для ваших цветов.Этот пример изображения:
становится
Тривиально получить вывод image2cga
(дает последовательность значений 0–3) и упаковывает каждые четыре значения в байт.
Если вам нужна помощь о том, что делает код, спрашивайте, и я объясню.
РЕДАКТИРОВАТЬ1:Не изобретайте велосипед
Конечно, оказалось, что я был слишком полон энтузиазма, и, как обнаружил Томас, метод Image.quantize может принимать изображение палитры в качестве аргумента и выполнять квантование с гораздо лучшими результатами, чем мой специальный метод выше:
def cga_quantize(image):
pal_image= Image.new("P", (1,1))
pal_image.putpalette( (0,0,0, 0,255,0, 255,0,0, 255,255,0) + (0,0,0)*252)
return image.convert("RGB").quantize(palette=pal_image)
EDIT1, продолжение:Упакуйте пиксели в байты
Для «добавленной ценности» ниже приведен код для создания упакованной строки (4 пикселя на байт):
import itertools as it
# setup: create a map with tuples [(0,0,0,0)‥(3,3,3,3)] as keys
# and values [chr(0)‥chr(255)], because PIL does not yet support
# 4 colour palette images
TUPLE2CHAR= {}
# Assume (b7, b6) are pixel0, (b5, b4) are pixel1…
# Call it "big endian"
KEY_BUILDER= [
(0, 64, 128, 192), # pixel0 value used as index
(0, 16, 32, 48), # pixel1
(0, 4, 8, 12), # pixel2
(0, 1, 2, 3), # pixel3
]
# For "little endian", uncomment the following line
## KEY_BUILDER.reverse()
# python2.6 has itertools.product, but for compatibility purposes
# let's do it verbosely:
for ix0, px0 in enumerate(KEY_BUILDER[0]):
for ix1, px1 in enumerate(KEY_BUILDER[1]):
for ix2, px2 in enumerate(KEY_BUILDER[2]):
for ix3, px3 in enumerate(KEY_BUILDER[3]):
TUPLE2CHAR[ix0,ix1,ix2,ix3]= chr(px0+px1+px2+px3)
# Another helper function, copied almost verbatim from itertools docs
def grouper(n, iterable, padvalue=None):
"grouper(3, 'abcdefg', 'x') --> ('a','b','c'), ('d','e','f'), ('g','x','x')"
return it.izip(*[it.chain(iterable, it.repeat(padvalue, n-1))]*n)
# now the functions
def seq2str(seq):
"""Takes a sequence of [0..3] values and packs them into bytes
using two bits per value"""
return ''.join(
TUPLE2CHAR[four_pixel]
for four_pixel in grouper(4, seq, 0))
# and the image related function
# Note that the following function is correct,
# but is not useful for Windows 16 colour bitmaps,
# which start at the *bottom* row…
def image2str(img):
return seq2str(img.getdata())
Другие советы
Джон, я тоже нашел эту первую ссылку, но она не помогла мне решить проблему. Это заставило меня взглянуть глубже на квантование.
Я придумал это вчера перед сном.
import sys
import PIL
import Image
PALETTE = [
0, 0, 0, # black, 00
0, 255, 0, # green, 01
255, 0, 0, # red, 10
255, 255, 0, # yellow, 11
] + [0, ] * 252 * 3
# a palette image to use for quant
pimage = Image.new("P", (1, 1), 0)
pimage.putpalette(PALETTE)
# open the source image
image = Image.open(sys.argv[1])
image = image.convert("RGB")
# quantize it using our palette image
imagep = image.quantize(palette=pimage)
# save
imagep.save('/tmp/cga.png')
TZ.TZIOY, ваше решение работает по тем же принципам. Престижность, я должен был прекратить работать над этим и ждать вашего ответа. Моя немного проще, хотя определенно не более логична, чем ваша. PIL громоздок в использовании. Ваш объясняет, что происходит, чтобы сделать это.
import sys
import PIL
from PIL import Image
def quantizetopalette(silf, palette, dither=False):
"""Convert an RGB or L mode image to use a given P image's palette."""
silf.load()
# use palette from reference image
palette.load()
if palette.mode != "P":
raise ValueError("bad mode for palette image")
if silf.mode != "RGB" and silf.mode != "L":
raise ValueError(
"only RGB or L mode images can be quantized to a palette"
)
im = silf.im.convert("P", 1 if dither else 0, palette.im)
# the 0 above means turn OFF dithering
return silf._makeself(im)
if __name__ == "__main__":
import sys, os
for imgfn in sys.argv[1:]:
palettedata = [ 0, 0, 0, 0, 255, 0, 255, 0, 0, 255, 255, 0,]
palimage = Image.new('P', (16, 16))
palimage.putpalette(palettedata + [0, ] * 252 * 3)
oldimage = Image.open(sys.argv[1])
newimage = quantizetopalette(oldimage, palimage, dither=False)
dirname, filename= os.path.split(imgfn)
name, ext= os.path.splitext(filename)
newpathname= os.path.join(dirname, "cga-%s.png" % name)
newimage.save(newpathname)
Для тех, кто хотел, чтобы НЕТ дизеринга, чтобы получить сплошные цвета. я изменил: Преобразование изображения в определенную палитру с использованием PIL без сглаживания а> с двумя решениями в этой теме. Хотя эта ветка старая, некоторые из нас хотят получить эту информацию. Kudios