Python实现图片转字符画

一、任务描述

  西普工程师想了解Python的命令行，以达到更好的对Python更深入的认知，打算利用argparse库实现图片转字符画的实验，结合Python的基础知识实现并填写工作报告。

二、 任务目标

1、掌握Linux 命令行操作
2、掌握Python 基础
3、掌握pillow 库的使用
4、掌握argparse 库的使用

三、 任务环境

Ubuntu16.04、Python2.7.13

四、任务分析

  图片转字符画的关键思想是将图片的灰度值与设定的字符集之间建立映射关系，不同区间的灰度值对应不同的字符，之后将图片每一个像素对应的字符打印出来就是需要的字符画。

 ♥ 知识链接

灰度值  指黑白图像中点的颜色深度，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像。

 ♥ 温馨提示

灰度值公式：0.2126 r + 0.7152 g + 0.0722 * b

五、任务实施

步骤1、环境准备

  右击Ubuntu操作系统桌面，从弹出菜单中选择【Open in Terminal】命令 打开终端。

  通过【cd /home】进入home目录下，如图1所示。

图1 home目录下

  在home目录下通过【mkdir ascii】创建文件夹，如图2所示。

图2 创建ascii文件夹

  通过【cd ascii】进入ascii目录下，在该目录下通过【touch ascii.py】创建Python文件，该游戏所需的图片在目录下，请自行拷贝至ascii目录下，如图3所示。

图3 创建ascii.py文件

  编辑ascii.py文件，使用【vim ascii.py】,回车后进入到ascii的编辑框内，如图4所示。

图4 编辑Python文件

步骤2、Python 程序

  在新建的ascii的Python文件中，写入如下程序，如图5所示。

1. # coding:utf-8 编码设置为utf-8,必须设置，有多中写法。
2. 导入程序需要的相关的第三方库，Image、argparse等库。

图5 模块

  创建一个命令行参数，add_argument添加参数，文件的输入输出路径，以及字符画展示的高与宽，(argument库具体操作可在
https://docs.python.org/2/library/argparse.html网站查看),如图6所示。

图6 命令行参数

  获取上步命令行的参数，将相关参数定义重新命名，为以下程序进行调用。如图7所示。

图7 获取参数

  定义list集合，list集合中第一位元素将表示图片中灰度值最低的像素点，其余依次类推。定义函数，将字符映射到元素的列表中，如图8所示。

图8 list集合

  Python程序中的main方法，通过open函数打开图片，并设置图片高宽，依次对高宽进行循环写入之txt中，getpixel()函数接受一个元组作为输入参数，该元组为一个二维坐标，函数将返回该坐标处像素点的RGB三个值。如图9所示。

图9 main方法

  将字符画的信息输出到文件中，如图10所示。

图10 输出

  程序源码如下所示

1. # coding:utf-8
3. # 导入Image，图片处理
4. from PIL import Image
5. # 导入argparse 命令行参数
6. import argparse
8. # 命令行输入参数处理
9. parser = argparse.ArgumentParser()
11. parser.add_argument('filename') # 输入文件
12. parser.add_argument('-o','--output') # 输出文件
13. parser.add_argument('--width',type=int,default=50) # 输出字符画宽
14. parser.add_argument('--height',type=int,default=30) # 输出字符画高
16. # 获取参数
17. args = parser.parse_args()
19. # 定义相关的参数
20. IMG= args.filename
21. OUTPUT = args.output
22. WIDTH = args.width
23. HEIGHT = args.height
25. # list中第一个元素是$.表示将使用$来道题原图中灰度值最低的像素点，其余依此类推
26. ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,"^`'. ")
28. # 将256个字符映射到70个字符上
29. def get_char(r,g,b,apcha = 256):
30. if apcha == 0:
31. return ''
32. length = len(ascii_char)
33. gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b) # RGB-灰度值 转换公式
34. unit = (256.0 + 1) /length # ascii_char中的一个字符所能表示的灰度值区间
36. return ascii_char[int(gray/unit)]
38. if __name__ == '__main__':
39. im = Image.open(IMG)
40. im = im.resize((WIDTH,HEIGHT),Image.NEAREST)
41. txt = ''
42. for i in range(HEIGHT):
43. for j in range(WIDTH):
44. txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
45. txt += ' '
47. print txt
49. # 将字符画输出到文件
50. if OUTPUT:
51. with open(OUTPUT,'w') as f:
52. f.write(txt)
53. else:
54. with open('output.txt','w') as f:
55. f.write(txt)

六、任务测试

步骤1、运行程序

  编辑完成后，按【esc】退出编辑状态【:wq】保存并退出编辑框，执行【python ascii.py asci_image.png】运行Python文件，效果图如12所示

图12 运行程序