Python数字图像处理入门：使用Pillow与Matplotlib打开、显示及保存图像

提及数字图像处理时，许多人首先联想到Matlab，然而该软件存在若干局限性。

1、代码不开放，授权费用高昂。

2、软件体积庞大，基础安装通常超过3G，高版本甚至可达5G以上。

3、主要面向学术研究，难以直接转化为商业软件产品。

鉴于上述原因，本文选用Python这一脚本语言来执行数字图像处理任务。

使用Python前需完成环境搭建，推荐2.7及以上版本，无论Windows还是Linux系统，安装过程均十分简便。

进行各类开发需安装相应依赖库，这与Matlab类似，区别在于Matlab称为工具箱（toolbox），而Python中称为库或包。通常通过pip工具进行安装。

处理数字图片需安装Pillow包。尽管Python内置了PIL（python images library），但该库已停止更新，故推荐使用由PIL衍生而来的Pillow。

pip install Pillow

一、图片的打开与显示

from PIL import Image
img=Image.open('d:/dog.png')
img.show()

尽管使用的是Pillow，因其源自PIL分支，导入时仍需从PIL模块引入。利用open()函数加载图片，并通过show()函数展示图像。

此种显示方式调用操作系统自带的图片浏览器，有时操作不便，因此可尝试另一种方法，即由程序直接绘制并显示图片。

from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt
img=Image.open('d:/dog.png')
plt.figure("dog")
plt.imshow(img)
plt.show()

该方法虽稍显复杂，但推荐使用，它借助matplotlib库来绘制和显示图片。matplotlib是一个专业绘图库，功能类似Matlab中的plot，支持创建多个figure、设置标题，甚至利用subplot在单个figure中展示多张图片。可直接安装matplotlib。

pip install matplotlib

figure默认包含坐标轴，若无需求，可将其关闭。

plt.axis('off')

图片加载后，可通过特定属性查看图像信息，例如。

print img.size #图片的尺寸
print img.mode #图片的模式
print img.format #图片的格式

运行结果如下：

(558, 450) RGBA PNG

二、图片的保存

img.save('d:/dog.jpg')

仅需一行代码，操作十分简单。该代码不仅用于保存图片，还可实现格式转换，例如本例中将原有的png格式保存为jpg格式。

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