使用 Python 3.6 将二维 rgb 矩阵转换为 PNG 图像

Question

我需要用 Python 3.6 转换一个二维 24 位 rgb 矩阵

[[rr11gg11bb11, rr12gg12bb12,..  ..,rr1mgg1mbb1m],
.
.
 [rri1gg11bb11, rr12ggi2bb12,..  ..,rr1mgg1mbb1m]
.
.
 [rrn1ggn1bbn1, rrn2ggn2bbn2,.. ..,rrmnggmnbbmn]]

转换成 tif、png 和 jpg 格式的图片。

我还有一个文件形式的矩阵

image.bin.

从这个二进制文件中，我可以在 RAW Pixel Viewer 的帮助下查看图像：

http://rawpixels.net/ 

我找到了 PIL 库，但我没有找到任何方法可以根据这些数据构建图像对象。我怎样才能做到这一点？我使用 Python 3.6。

现在我尝试了以下方法：

im = Image.frombuffer('RGB', (self.width, self.height), self.matrix, 'raw', 
'RGB', 0, 1)              
logger.info("image object created.")
im.save('result.png')
logger.info("image saved as result.png")

但我得到了消息：

TypeError: a bytes-like object is required, not 'list'

现在我发现我必须将对象转换为字节数组：

 npm = np.array(self.matrix)
 arr = bytearray(npm)
 print(arr)
 im = Image.frombuffer('RGB', (self.width, self.height), arr, 'raw', 
'RGB', 0, 1)        

当我使用“L”或“RGBA”而不是“RGB”时，转换才有效。奇怪的是，在这种情况下它拒绝了一个 bytearray 对象。

Answer 1

更新答案

因此，本质上，您没有 Numpy 数组，但您有一个列表列表，其中每个元素都是一个 单个 24 位数字，代表一个 RGB 三元组 RGB888。

所以，我可以这样表示您的列表：

f=[ 
[0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0x000000,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF],
[0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0x000000,0x000000,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF],
[0xFFFFFF,0xFFFFFF,0x000000,0xFFFFFF,0x000000,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF],
[0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0x000000,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF],
[0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0x000000,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF,0xFFFFFF]
] 

所以，我可以将它变成一个 uint32 元素的 Numpy 数组，如下所示：

na = np.array(f).astype(np.uint32) 

然后创建一个 PIL 喜欢使用的 RGB 数组：

h,w = 5,10
RGB=np.zeros((h,w,3),dtype=np.uint8)

然后我只需将三元组移动并复制到正确的位置：

RGB[:,:,0] = na>>16            # Take red from top
RGB[:,:,1] = (na>>8) & 0xff    # Take green from middle
RGB[:,:,2] = na & 0xff         # Take blue from bottom

现在我可以从该 RGB 数组制作 PIL 图像并将其保存到磁盘：

pIm = Image.fromarray(RGB).save('result.png')

原答案

让我们用 ImageMagick 创建一个测试数据文件。首先作为 PNG，以便您可以看到它：

magick -size 640x480 gradient:magenta-yellow image.png

现在又是同样的事情，但这次使用 RGB888 来匹配您的文件：

magick -size 640x480 gradient:magenta-yellow -depth 8 rgb:image.bin

---

现在：

from PIL import Image

# Open the file and read contents into "data"
with open('image.bin','rb') as f: 
    data = f.read() 

# Convert that into PIL Image
im = Image.frombuffer('RGB', (640, 480), data, 'raw', 'RGB', 0, 1)

# Save
im.save('result.png')

---

您同样可以让 Numpy 读取文件，然后将结果转换为 PIL 图像：

import numpy as np

im = Image.fromarray(np.fromfile('image.bin',dtype=np.uint8).reshape(480,640,3))

---

如果你想检查你的二进制文件实际上是否包含你认为它包含的内容，你也可以使用 ImageMagick 将其转换为 PNG 来测试它。假设您认为该文件是 640 像素宽 x 480 像素高和 RGB888，您可以要求 ImageMagick 将其制作成 PNG：

magick -depth 8 -size 640x480 RGB:<YOURFILENAME> image.png

或者，如果您认为它是一个 16 位、单通道灰度图像，带有一个 128 字节的标头，您想忽略：

magick -depth 16 -size 640x480+128 GRAY:<YOURFILENAME> image.png

关键字：Raw、原始图像、二进制文件、图像、图像处理、Python、ImageMagick、转换。