Python-Pillow 库详解

一、Pillow 库简介

Pillow 是 Python 生态中 ​功能最全面的图像处理库，继承自经典的 Python Imaging Library（PIL），支持 30+ 种图像格式（如 JPEG、PNG、WebP、GIF）的读写与操作。其核心特性包括：

1. ​跨平台兼容：支持 Windows、macOS、Linux 系统。
2. ​高性能处理：底层基于 C 语言优化，处理 1000 张 5MP 图片仅需 23 秒。
3. ​生态集成：与 NumPy、TensorFlow 等库无缝协作，可直接转换图像为数组。
4. ​功能全覆盖：从基础裁剪调整到高级滤镜、颜色空间转换、OCR 支持，满足 90% 的图像处理需求。

二、安装与配置

bash

pip install Pillow  # 安装命令[2,5,6](@ref)

验证安装：

python

from PIL import Image
print(Image.__version__)  # 输出版本号（如 10.0.0+）[2,3](@ref)

 

三、核心功能与常用函数

​1. 基础操作

• ​打开/保存图像：

  python

  img = Image.open("input.jpg")  # 支持本地文件或 URL[3,5](@ref)
  img.save("output.webp", quality=85)  # 转换格式并优化质量[2,5](@ref)

• ​调整尺寸：

  python

  resized = img.resize((800, 600))  # 直接调整（可能失真）
  img.thumbnail((300, 300))         # 保持宽高比的缩略图[3,6](@ref)

• ​裁剪与旋转：

  python

  cropped = img.crop((100, 100, 500, 400))  # 坐标格式（左,上,右,下）[1,5](@ref)
  rotated = img.rotate(45, expand=True)      # 旋转并自动扩展画布[3,6](@ref)

​2. 图像增强

• ​滤镜效果：

  python

  from PIL import ImageFilter
  blurred = img.filter(ImageFilter.GaussianBlur(radius=3))  # 高斯模糊[4,6](@ref)
  edges = img.filter(ImageFilter.FIND_EDGES)               # 边缘检测[4](@ref)

• ​颜色调整：

  python

  from PIL import ImageEnhance
  enhancer = ImageEnhance.Contrast(img)
  high_contrast = enhancer.enhance(2.0)  # 对比度提升 100%[2,5](@ref)

• ​颜色空间转换：

  python

  grayscale = img.convert("L")       # 转为灰度图[6](@ref)
  hsv_img = img.convert("HSV")       # HSV 色彩空间（用于色相调整）[3](@ref)

​3. 高级功能

• ​图像合成：

  python

  background = Image.new("RGB", (1080, 1920), "#FFFFFF")  # 创建白色背景[2](@ref)
  product = Image.open("product.png").resize((800, 800))
  background.paste(product, (140, 300), mask=product.split()[3])  # 透明蒙版合成[2](@ref)

• ​文字与绘图：

  python

  from PIL import ImageDraw, ImageFont
  draw = ImageDraw.Draw(img)
  font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 36)
  draw.text((50, 50), "Hello Pillow", fill="red", font=font)  # 添加文字[5,6](@ref)

• ​元数据操作：

  python

  exif = img.getexif()  # 获取拍摄时间、GPS 等元信息[1,4](@ref)
  img.save("new.jpg", exif=exif)  # 保留原始元数据[2](@ref)

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​四、应用场景

1. ​批量图像处理：

   • 自动调整数千张产品图尺寸并添加水印。
   • 替换证件照背景颜色（利用 Alpha 通道抠图）。

2. ​动态内容生成：

   • 创建验证码图片（随机文字 + 干扰线）。
   • 生成电商促销海报（合成产品图、文字与二维码）。

3. ​数据可视化与科研：

   • 将 Matplotlib 图表导出为高分辨率图片。
   • 预处理医学影像（调整对比度 + 格式转换）。

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​五、注意事项

1. ​性能优化：

   • 使用 thumbnail() 替代 resize() 避免失真。
   • 批量处理时关闭图像预览（img.close()）释放内存。

2. ​版本兼容性：

   • Pillow ≥9.0.0 移除了部分旧 API（如 PIL.Image.ANTIALIAS）。

3. ​格式限制：

   • GIF 动图需用 ImageSequence 逐帧处理。
   • WebP 格式保存需指定质量参数（默认可能不兼容）。

官方文档：https://pillow.readthedocs.io/en/stable/