PIL（Python Imaging Library） 是 Python 中经典的图像处理库

PIL（Python Imaging Library） 是 Python 中经典的图像处理库，用于打开、操作和保存多种图像格式（如 JPEG、PNG、BMP、GIF 等）。虽然原版 PIL 已停止维护，但其分支 Pillow 兼容并扩展了 PIL 的功能，成为现代 Python 图像处理的标准库。以下是核心概念和常用函数的详解：

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一、PIL/Pillow 的核心概念

1. 图像对象 (Image 类)
   所有图像操作基于 Image 对象，通过 Image.open() 加载图像后，可以对其进行裁剪、缩放、旋转、滤镜处理等操作。

2. 图像模式
   图像数据以不同模式存储，如：

   • RGB（红绿蓝三通道）

   • RGBA（RGB + 透明度）

   • L（灰度图）

   • 1（二值图，黑白）

3. 坐标系统
   左上角为原点 (0, 0)，向右为 x 轴正方向，向下为 y 轴正方向。

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二、核心模块与常用函数

1. Image 模块（图像基础操作）

函数/方法	功能	示例
Image.open(filepath)	打开图像文件并返回 Image 对象	img = Image.open("image.jpg")
img.save(filepath, format)	保存图像（可指定格式）	img.save("output.png", "PNG")
img.resize((width, height))	调整图像尺寸	img_resized = img.resize((800, 600))
img.crop((left, top, right, bottom))	裁剪图像区域（矩形坐标）	img_cropped = img.crop((100, 100, 400, 300))
img.rotate(angle)	旋转图像（逆时针角度）	img_rotated = img.rotate(45)
img.convert(mode)	转换图像模式（如 RGB→L）	gray_img = img.convert("L")
img.thumbnail((max_w, max_h))	生成缩略图（保持比例）	img.thumbnail((200, 200))
img.paste(img2, position)	将另一图像粘贴到当前图像	img.paste(img2, (50, 50))

2. ImageDraw 模块（绘图功能）

用于在图像上绘制几何图形或文字：

from PIL import Image, ImageDraw

# 创建绘图对象
draw = ImageDraw.Draw(img)

# 常用方法
draw.rectangle((x1, y1, x2, y2), fill="red")  # 绘制矩形
draw.text((x, y), "Hello", fill="white")       # 绘制文字
draw.line((x1, y1, x2, y2), fill="blue")       # 绘制线段

3. ImageFilter 模块（图像滤镜）

应用预定义滤镜增强或处理图像：

from PIL import ImageFilter

# 常用滤镜
img_blur = img.filter(ImageFilter.BLUR)         # 模糊
img_sharp = img.filter(ImageFilter.SHARPEN)     # 锐化
img_edges = img.filter(ImageFilter.FIND_EDGES)  # 边缘检测

4. ImageEnhance 模块（图像增强）

调整亮度、对比度、色彩饱和度等：

from PIL import ImageEnhance

enhancer = ImageEnhance.Brightness(img)
img_brighter = enhancer.enhance(1.5)  # 亮度提升50%

enhancer = ImageEnhance.Contrast(img)
img_contrast = enhancer.enhance(2.0)  # 对比度翻倍

5. 其他实用功能

• 图像信息获取：

print(img.format)   # 格式（JPEG, PNG等）
print(img.size)     # 尺寸（宽, 高）
print(img.mode)     # 模式（RGB, L等）

• 多帧图像处理（GIF/WebP）：

img.seek(frame_index)  # 跳转到指定帧

三、典型应用场景

1. 图像预处理：调整尺寸、裁剪、灰度化（用于机器学习）。

2. 生成水印：叠加文字或 Logo。

3. 批量处理：格式转换、重命名、滤镜应用。

4. 数据可视化：绘制图表并合成到图像中。

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四、安装与注意事项

1. 安装 Pillow：

pip install Pillow

1. 注意：

   • 处理大图像时可能占用较多内存。

   • 修改图像后需调用 save() 保存，否则不会自动写入文件。

   • 不同图像格式支持的模式不同（如 JPEG 不支持透明通道）。

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五、完整示例

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont

# 打开图像并调整大小
img = Image.open("input.jpg")
img = img.resize((800, 600))

# 绘制文字水印
draw = ImageDraw.Draw(img)
font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 36)
draw.text((10, 10), "Watermark", fill="yellow", font=font)

# 应用滤镜并保存
img = img.filter(ImageFilter.SHARPEN)
img.save("output.png", "PNG")

掌握 PIL/Pillow 后，可以轻松实现自动化图像处理任务！

祝大家学的愉快！！！