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基於python實現把圖片轉換成素描

這篇文章主要介紹了基於python實現把圖片轉換成素描,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

導語:

你是否還在為當時年少時沒有選擇自己的夢想而傷心,是否還在為自己的無法成為繪畫名家而苦惱,這一切都不需要擔心。python都能幫你實現,誒!python怎麼能畫畫呢,一些簡單的圖案沒問題,但是我要是想畫素描那肯定沒有辦法了呀!

需求分析:

通過python程式碼指令碼,實現繪製素描

安裝工具

pip install pillow
pip install numpy

程式碼實現

首先我們需要看一下我們需要的原圖:

這是一頭大水牛,那我們要如何將它變成一幅素描畫呢?

來看我們第一種方案:

# -*- coding: utf-8 -*-
from PIL import Image
from random import randint

old = Image.open(r"da.jpg")
new = Image.new('L',old.size,255)
w,d = old.size
old = old.convert('L')
PEN_SIZE = 3
COLOR_DIFF = 7
LINE_LEN = 2

for i in range(PEN_SIZE + 1,w - PEN_SIZE - 1):
  for j in range(PEN_SIZE + 1,d - PEN_SIZE - 1):
    originalcolor = 255
    lcolor = sum([old.getpixel((i - r,j))
           for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    rcolor = sum([old.getpixel((i + r,j))
           for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    if abs(lcolor - rcolor) > COLOR_DIFF:
      originalcolor -= (255 - old.getpixel((i,j))) // 4
      for p in range(-LINE_LEN + randint(-1,1),LINE_LEN + randint(-1,1)):
        new.putpixel((i,j + p),originalcolor)

    ucolor = sum([old.getpixel((i,j - r))
           for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    dcolor = sum([old.getpixel((i,j + r))
           for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    if abs(ucolor - dcolor) > COLOR_DIFF:
      originalcolor -= (255 - old.getpixel((i,1)):
        new.putpixel((i + p,j),originalcolor)

    lucolor = sum([old.getpixel((i - r,j - r))
            for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    rdcolor = sum([old.getpixel((i + r,j + r))
            for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    if abs(lucolor - rdcolor) > COLOR_DIFF:
      originalcolor -= (255 - old.getpixel((i,1)):
        new.putpixel((i - p,originalcolor)

    rucolor = sum([old.getpixel((i + r,j - r))
            for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    ldcolor = sum([old.getpixel((i - r,j + r))
            for r in range(PEN_SIZE)]) // PEN_SIZE
    if abs(rucolor - ldcolor) > COLOR_DIFF:
      originalcolor -= (255 - old.getpixel((i,originalcolor)

new.save(r"pencil_drawing.jpg")

我們這第一份素描圖案時以線條為單位進行素描的,而且還增加了隨機函式,圖案中線條的長度不確定,這樣創作的素描看上去更加柔和,看起來更加接近真實的人類作畫的風格。

但是這個方法有一些弊端,

一是程式碼量較多

二是執行速度過慢

你想通過這個方式實現一個素描圖案,需要等待很長時間。

那麼有沒有更好的方式呢?

來,我們再來看,接下來我們要用一種更友好的方式來實現這個需求

from PIL import Image
import numpy as np

a = np.asarray(Image.open('牛.jpg').convert('L')).astype('float')
depth = 10. # (0-100)
grad = np.gradient(a) # 取影象灰度的梯度值
grad_x,grad_y = grad # 分別取橫縱影象梯度值
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. / A
vec_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')) # 重構影象
im.save('new.jpg')

可能細心一點,大家可以看到我使用的是,資料分析,金融量化,機器學習,人工智慧的必備工具包numpy,而且程式碼量縮短的二十幾行了,效果相較於上面那種方式,還要更好一些,執行的速度也要快很多倍。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。