Sep 14, 2018

python3实现图片转换为字符画

记得之前看到过有人做了一个小工具，可以将图片用字符展示出来，就是所谓的 字符画 了，今天咱也用python3实现这么一个有趣的小工具。

20180914153691718315759.png

原理

首先理一下思路：

  1. 用字符画图，其实就是用字符替代像素点，所以得有一个字符表；
  2. 字符是偏大的为了更好的呈现字符画的状态，还应该调整图片大小为更低像素，比如80*80
  3. 一幅图片一般情况下就是RGB位图，但是纯文本字符没有色彩可言，所以需要将图片转换为灰度图；
  4. 灰度图一般时8位，取值范围会是0～255，255的值是白色，所以字符表是空格效果会好一些；
  5. 这里使用半角字符作为基本元素，为了是字符画更规整，使用两个一样的半角字符代替一个像素，字符表里的元素位两个一样的字符；
  6. 需要建立图片灰度值与字符表的映射关系，这里使用灰度值映射表索引取字符，可用以下公式计算索引： $$ index = gray / 256 * length $$
    • index: 元素索引
    • gray: 像素点的灰度值
    • length: 字符表的长度

实现思路

本文目标是设计一个命令行小工具，使用命令的时候，需要制定图片的路径，可以指定宽高和保存目录，指定按照上述原理，实现思路也就非常明了：

  1. 建立字符表；
  2. 获取指定的命令参数：
    • 图片路径；
    • 图片宽高；
    • 字符画保存路径；
  3. 读取图片，按照指定尺寸转换图片大小；
  4. 将图片转换为灰度图；
  5. 按行读取像素灰度值获取字符追加到结果字符串中，每读一行追加一个换行；
  6. 保存结果字符串为文本文件；

根据上述思路，会使用以下库：

  • pillow：处理图片并获取图片数据；
  • argparse：放便过滤命令参数，比如指定图片、保存目录，宽高等

实现过程

安装库

argparse 库是官方库，不用安装，这里只需安装 pillow 库：

$ pip3 install pillow

注： 可以阅读 argparse 库的使用 了解 argparse 库的使用！

实现

准备文件

创建文件 img2ascii，然后添加以下内容：

#!/usr/local/bin/python3
from PIL import Image
import argparse

第一行指明脚本解释器的路径，后两行导入所需库，然后为文件指定执行权限：

$ chmod +x img2ascii

这样就可以通过以下方式执行脚本了：

$ ./img2ascii

添加参数解析实现

添加四个参数：

parser = argparse.ArgumentParser(description='此工具可以将图片转换为字符画。')
parser.add_argument('file', help='待转换的图片路径')
parser.add_argument('-o', '--output', help='指定生成字符画的保存路径')
parser.add_argument('-W', '--width', type=int, default=80, help='可以通过此参数指定图片转换大小到一定宽度，单位：像素，默认值：80')
parser.add_argument('-H', '--height', type=int, default=80, help='可以通过此参数指定图片转换大小到一定高度，单位：像素，默认值：80')
args = parser.parse_args()


IMG = args.file
WIDTH = args.width
HEIGHT = args.height
OUTPUT = args.output

生成字符表

构建需要的字符表，其实这个表里的字符可以任意添加：

ascii_chars = list("aAbBcCdDeEfFgGhHiIjJkKlLmMnNoOpPqQrRsStTuUvVwWxXyYzZ!@#$%^&*()_+|?><.,:;~`1234567890 ")
ascii_table = [c*2 for c in ascii_chars]
TABLE_LENGTH = len(ascii_table)

创建映射函数

映射函数用于获取对应像素点上应该放置的字符串：

def getChars(gray):
    if gray == 255:
        return '  '
    else:
        return ascii_table[int(gray / 256  * TABLE_LENGTH)]

打开图像并灰度化

使用 pillow 库打开图片，将图片转换为灰度图：

im = Image.open(IMG)
im = im.resize((WIDTH, HEIGHT), Image.NEAREST)
im = im.convert('L')
txt = ''

生成字符画

通过读取每个像素点的灰度值，获取替代字符串，生成字符画：

for y in range(HEIGHT):
    for x in range(WIDTH):
        gray = int(im.getpixel((x, y)))
        txt += getChars(gray)
    txt += '\n'

导出字符画文件

将生成的字符画字符串以文件的形式保存到指定路径：

if OUTPUT:
    with open(OUTPUT, 'w') as f:
        f.write(txt)
else:
    with open('output.txt', 'w') as f:
        f.write(txt)

注：

点我 查看完整代码！

测试效果

这里以图片 android-chrome-512x512.png 为例：

$ ./img2ascii android-chrome-512x512.png

这时会看到图片同级目录下出现 output.txt ，打开后就会看到字符画了，尝试加入宽高参数的指定：

$ ./img2ascii android-chrome-512x512.png -W 20 -H 20

得到如下字符画：

20180914153693707997013.png

总结

终于完成了一个简单的工具可以帮助我们得到图片对应的字符画，应该有更好的实现方式，如果以后发现会继续在博客中分享，欢迎持续关注！

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