Преобразование RGBA PNG в RGB с PIL
Я использую PIL для преобразования прозрачного изображения PNG, загруженного с Django в файл JPG. Результат выглядит сломанным.
Исходный файл
![transparent source file]()
Код
Image.open(object.logo.path).save('/tmp/output.jpg', 'JPEG')
или
Image.open(object.logo.path).convert('RGB').save('/tmp/output.png')
Результат
В обоих направлениях результирующее изображение выглядит следующим образом:
![resulting file]()
Есть ли способ исправить это? Я хотел бы иметь белый фон, где раньше был прозрачный фон.
Решение
Благодаря отличным ответам я придумал следующую коллекцию функций:
import Image
import numpy as np
def alpha_to_color(image, color=(255, 255, 255)):
"""Set all fully transparent pixels of an RGBA image to the specified color.
This is a very simple solution that might leave over some ugly edges, due
to semi-transparent areas. You should use alpha_composite_with color instead.
Source: http://stackoverflow.com/a/9166671/284318
Keyword Arguments:
image -- PIL RGBA Image object
color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)
"""
x = np.array(image)
r, g, b, a = np.rollaxis(x, axis=-1)
r[a == 0] = color[0]
g[a == 0] = color[1]
b[a == 0] = color[2]
x = np.dstack([r, g, b, a])
return Image.fromarray(x, 'RGBA')
def alpha_composite(front, back):
"""Alpha composite two RGBA images.
Source: http://stackoverflow.com/a/9166671/284318
Keyword Arguments:
front -- PIL RGBA Image object
back -- PIL RGBA Image object
"""
front = np.asarray(front)
back = np.asarray(back)
result = np.empty(front.shape, dtype='float')
alpha = np.index_exp[:, :, 3:]
rgb = np.index_exp[:, :, :3]
falpha = front[alpha] / 255.0
balpha = back[alpha] / 255.0
result[alpha] = falpha + balpha * (1 - falpha)
old_setting = np.seterr(invalid='ignore')
result[rgb] = (front[rgb] * falpha + back[rgb] * balpha * (1 - falpha)) / result[alpha]
np.seterr(**old_setting)
result[alpha] *= 255
np.clip(result, 0, 255)
# astype('uint8') maps np.nan and np.inf to 0
result = result.astype('uint8')
result = Image.fromarray(result, 'RGBA')
return result
def alpha_composite_with_color(image, color=(255, 255, 255)):
"""Alpha composite an RGBA image with a single color image of the
specified color and the same size as the original image.
Keyword Arguments:
image -- PIL RGBA Image object
color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)
"""
back = Image.new('RGBA', size=image.size, color=color + (255,))
return alpha_composite(image, back)
def pure_pil_alpha_to_color_v1(image, color=(255, 255, 255)):
"""Alpha composite an RGBA Image with a specified color.
NOTE: This version is much slower than the
alpha_composite_with_color solution. Use it only if
numpy is not available.
Source: http://stackoverflow.com/a/9168169/284318
Keyword Arguments:
image -- PIL RGBA Image object
color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)
"""
def blend_value(back, front, a):
return (front * a + back * (255 - a)) / 255
def blend_rgba(back, front):
result = [blend_value(back[i], front[i], front[3]) for i in (0, 1, 2)]
return tuple(result + [255])
im = image.copy() # don't edit the reference directly
p = im.load() # load pixel array
for y in range(im.size[1]):
for x in range(im.size[0]):
p[x, y] = blend_rgba(color + (255,), p[x, y])
return im
def pure_pil_alpha_to_color_v2(image, color=(255, 255, 255)):
"""Alpha composite an RGBA Image with a specified color.
Simpler, faster version than the solutions above.
Source: http://stackoverflow.com/a/9459208/284318
Keyword Arguments:
image -- PIL RGBA Image object
color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)
"""
image.load() # needed for split()
background = Image.new('RGB', image.size, color)
background.paste(image, mask=image.split()[3]) # 3 is the alpha channel
return background
Производительность
Простая не-композиционная функция alpha_to_color
является самым быстрым решением, но оставляет уродливые границы, потому что она не обрабатывает полупрозрачные области.
Оба чистых решения PIL и numpy дают большие результаты, но alpha_composite_with_color
намного быстрее (8,93 мс), чем pure_pil_alpha_to_color
(79,6 мс). Если в вашей системе доступно numpy, это будет путь. (Обновление: новая чистая версия PIL является самым быстрым из всех упомянутых решений.)
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.alpha_to_color(i)"
10 loops, best of 3: 4.67 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.alpha_composite_with_color(i)"
10 loops, best of 3: 8.93 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.pure_pil_alpha_to_color(i)"
10 loops, best of 3: 79.6 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.pure_pil_alpha_to_color_v2(i)"
10 loops, best of 3: 1.1 msec per loop
Ответы
Ответ 1
Здесь версия, которая намного проще - не уверен, насколько она эффективна. Сильно основано на некотором фрагменте django, который я нашел при создании поддержки RGBA -> JPG + BG
для сортировки миниатюр.
from PIL import Image
png = Image.open(object.logo.path)
png.load() # required for png.split()
background = Image.new("RGB", png.size, (255, 255, 255))
background.paste(png, mask=png.split()[3]) # 3 is the alpha channel
background.save('foo.jpg', 'JPEG', quality=80)
Результат @80%
![enter image description here]()
Результат @50%
![enter image description here]()
Ответ 2
Используя Image.alpha_composite
, решение Yuji 'Tomita' Tomita упрощается. Этот код может избежать ошибки tuple index out of range
, если png не имеет альфа-канала.
from PIL import Image
png = Image.open(img_path).convert('RGBA')
background = Image.new('RGBA', png.size, (255,255,255))
alpha_composite = Image.alpha_composite(background, png)
alpha_composite.save('foo.jpg', 'JPEG', quality=80)
Ответ 3
Прозрачные части в основном имеют значение RGBA (0,0,0,0). Поскольку JPG не имеет прозрачности, значение jpeg устанавливается на (0,0,0), что является черным.
Вокруг круглого значка есть пиксели с ненулевыми значениями RGB, где A = 0. Таким образом, они выглядят прозрачными в PNG, но смешными в JPG.
Вы можете установить все пиксели, где A == 0, чтобы иметь R = G = B = 255, используя numpy следующим образом:
import Image
import numpy as np
FNAME = 'logo.png'
img = Image.open(FNAME).convert('RGBA')
x = np.array(img)
r, g, b, a = np.rollaxis(x, axis = -1)
r[a == 0] = 255
g[a == 0] = 255
b[a == 0] = 255
x = np.dstack([r, g, b, a])
img = Image.fromarray(x, 'RGBA')
img.save('/tmp/out.jpg')
![enter image description here]()
Обратите внимание, что логотип также имеет некоторые полупрозрачные пиксели, используемые для сглаживания краев вокруг слов и значков. Сохранение в jpeg игнорирует полупрозрачность, что приводит к тому, что результирующий jpeg выглядит неровно.
Более качественный результат можно сделать с помощью команды imagemagick convert
:
convert logo.png -background white -flatten /tmp/out.jpg
![enter image description here]()
Чтобы сделать более качественную смесь с использованием numpy, вы можете использовать альфа-компоновку:
import Image
import numpy as np
def alpha_composite(src, dst):
'''
Return the alpha composite of src and dst.
Parameters:
src -- PIL RGBA Image object
dst -- PIL RGBA Image object
The algorithm comes from http://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_compositing
'''
# http://stackoverflow.com/a/3375291/190597
# http://stackoverflow.com/a/9166671/190597
src = np.asarray(src)
dst = np.asarray(dst)
out = np.empty(src.shape, dtype = 'float')
alpha = np.index_exp[:, :, 3:]
rgb = np.index_exp[:, :, :3]
src_a = src[alpha]/255.0
dst_a = dst[alpha]/255.0
out[alpha] = src_a+dst_a*(1-src_a)
old_setting = np.seterr(invalid = 'ignore')
out[rgb] = (src[rgb]*src_a + dst[rgb]*dst_a*(1-src_a))/out[alpha]
np.seterr(**old_setting)
out[alpha] *= 255
np.clip(out,0,255)
# astype('uint8') maps np.nan (and np.inf) to 0
out = out.astype('uint8')
out = Image.fromarray(out, 'RGBA')
return out
FNAME = 'logo.png'
img = Image.open(FNAME).convert('RGBA')
white = Image.new('RGBA', size = img.size, color = (255, 255, 255, 255))
img = alpha_composite(img, white)
img.save('/tmp/out.jpg')
![enter image description here]()
Ответ 4
Здесь решение в чистом PIL.
def blend_value(under, over, a):
return (over*a + under*(255-a)) / 255
def blend_rgba(under, over):
return tuple([blend_value(under[i], over[i], over[3]) for i in (0,1,2)] + [255])
white = (255, 255, 255, 255)
im = Image.open(object.logo.path)
p = im.load()
for y in range(im.size[1]):
for x in range(im.size[0]):
p[x,y] = blend_rgba(white, p[x,y])
im.save('/tmp/output.png')
Ответ 5
Это не сломано. Он делает именно то, что вы ему сказали; эти пиксели черные с полной прозрачностью. Вам нужно будет перебирать все пиксели и конвертировать их с полной прозрачностью в белый.
Ответ 6
import numpy as np
import PIL
def convert_image(image_file):
image = Image.open(image_file) # this could be a 4D array PNG (RGBA)
original_width, original_height = image.size
np_image = np.array(image)
new_image = np.zeros((np_image.shape[0], np_image.shape[1], 3))
# create 3D array
for each_channel in range(3):
new_image[:,:,each_channel] = np_image[:,:,each_channel]
# only copy first 3 channels.
# flushing
np_image = []
return new_image
Ответ 7
импортировать изображение
def fig2img (fig): "" "@brief Преобразовать рисунок Matplotlib в изображение PIL в формате RGBA и вернуть его @param fig рисунок matplotlib @return изображение библиотеки изображений Python (PIL)" "" # поместить растровое изображение рисунка в пустой массив buf = fig2data (fig) w, h, d = buf.shape return Image.frombytes("RGBA", (w, h), buf.tostring())
def fig2data (fig): "" "@brief Преобразовать фигуру Matplotlib в 4-мерный массив с каналами RGBA и вернуть его. @param fig Фигура matplotlib @вернуть ноль-трехмерный массив значений RGBA" "" # нарисовать рис. canvas.draw()
# Get the RGBA buffer from the figure
w,h = fig.canvas.get_width_height()
buf = np.fromstring ( fig.canvas.tostring_argb(), dtype=np.uint8 )
buf.shape = ( w, h, 4 )
# canvas.tostring_argb give pixmap in ARGB mode. Roll the ALPHA channel to have it in RGBA mode
buf = np.roll ( buf, 3, axis = 2 )
return buf
def rgba2rgb (img, c = (0, 0, 0), path = 'foo.jpg', is_already_saved = False, if_load = True): если не is_already_saved: background = Image.new("RGB", img.size, c) background.paste(img, mask = img.split() [3]) # 3 - альфа-канал
background.save(path, 'JPEG', quality=100)
is_already_saved = True
if if_load:
if is_already_saved:
im = Image.open(path)
return np.array(im)
else:
raise ValueError('No image to load.')