Python 实现图片转字符画
使用 pillow、argparse 库实现
一、实验原理
字符画是一系列字符的组合，我们可以把字符看作是比较大块的像素，一个字符能表现一种颜色（为了简化可以这么理解），字符的种类越多，可以表现的颜色也越多，图片也会更有层次感。
问题来了，我们是要转换一张彩色的图片，这么多的颜色，要怎么对应到单色的字符画上去？这里就要介绍灰度值的概念了。
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。
我们可以使用灰度值公式将像素的 RGB 值映射到灰度值（注意这个公式并不是一个真实的算法，而是简化的 sRGB IEC61966-2.1 公式，真实的公式更复杂一些，不过在我们的这个应用场景下并没有必要）：
gray ＝ 0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b
创建一个不重复的字符列表，灰度值小（暗）的用列表开头的符号，灰度值大（亮）的用列表末尾的符号。
$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'.
# 由暗到亮
二、实验步骤
- 首先需要安装图形处理库pillow（PIL），使用虚拟环境安装
# 创建v3虚拟环境
mkvirtualenv v3
# 进入v3虚拟环境
workon v3
# 安装图形处理库pillow
pip install pillow
这时可能会报错：
ModuleNotFoundError: No module named ‘pip’,这是由于虚拟环境的pip没有安装导致
# 执行以下两句修复 pip
python -m ensurepip
python -m pip install --upgrade pip
- 然后创建一个文件：ascii.py
# 导入相关库
## PIL 是图形处理库
from PIL import Image
## argparse 是用来管理命令行参数输入
import argparse
我们首先使用 argparse 处理命令行参数，目标是获取输入的图片路径、输出字符画的宽和高以及输出文件的路径：
# 首先，构建命令行输入参数处理 ArgumentParser 实例
parser = argparse.ArgumentParser()
# 定义输入文件、输出文件、输出字符画的宽和高
parser.add_argument('file') #输入文件
parser.add_argument('-o', '--output') #输出文件
parser.add_argument('--width', type = int, default = 80) #输出字符画宽
parser.add_argument('--height', type = int, default = 80) #输出字符画高
# 解析并获取参数
args = parser.parse_args()
# 输入的图片文件路径
IMG = args.file
# 输出字符画的宽度
WIDTH = args.width
# 输出字符画的高度
HEIGHT = args.height
# 输出字符画的路径
OUTPUT = args.output
定义一个明暗字符串，这个字符串将根据RGB值取值，前面较暗，后面较亮：
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")
将RGB值转化为字符：
def get_char(r,g,b,alpha = 256):
# 判断 alpha 值
if alpha == 0:
return ' '
# 获取字符集的长度，这里为 70
length = len(ascii_char)
# 将 RGB 值转为灰度值 gray，灰度值范围为 0-255
gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
# 灰度值范围为 0-255，而字符集只有 70
# 需要进行如下处理才能将灰度值映射到指定的字符上
unit = (256.0 + 1)/length
# 返回灰度值对应的字符
return ascii_char[int(gray/unit)]
处理图片：
- 首先使用 PIL 的 Image.open 打开图片文件，获得对象 im
- 使用 PIL 库的 im.resize() 调整图片大小对应到输出的字符画的宽度和高度，注意这个函数第二个参数使用 Image.NEAREST，表示输出低质量的图片。
- 遍历提取图片中每行的像素的 RGB 值，调用 getchar 转成对应的字符
- 将所有的像素对应的字符拼接在一起成为一个字符串 txt
- 打印输出字符串 txt
- 如果执行时配置了输出文件，将打开文件将 txt 输出到文件，如果没有，则默认输出到 output.txt 文件
if __name__ == '__main__':
# 打开并调整图片的宽和高
im = Image.open(IMG)
im = im.resize((WIDTH,HEIGHT), Image.NEAREST)
# 初始化输出的字符串
txt = ""
# 遍历图片中的每一行
for i in range(HEIGHT):
# 遍历该行中的每一列
for j in range(WIDTH):
# 将 (j,i) 坐标的 RGB 像素转为字符后添加到 txt 字符串
txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
# 遍历完一行后需要增加换行符
txt += '\n'
# 输出到屏幕
print(txt)
# 字符画输出到文件
if OUTPUT:
with open(OUTPUT,'w') as f:
f.write(txt)
else:
with open("output.txt",'w') as f:
f.write(txt)
最后使用命令执行，转成的字符串会输出到output.txt中。
python ascii.py 1.png
