图像到数组：简单的英语答案

【问题标题】：Image to Array: Plain English图像到数组：简单的英语
【发布时间】：2016-09-20 19:19:37
【问题描述】：

我开始使用 numpy 和 PILlow 来处理图像文件。而且，在将图像转换为数组，然后使用数组时，通常会迷失方向。有人可以解释当我将图像转换为数组时发生了什么。比如这样：

ab = numpy.asarray(img.convert('L'))

还有，为什么要转换成数组？这提供了什么功能，我可以用数组做什么？

谢谢

【问题讨论】：

标签： python arrays python-2.7 numpy pillow

【解决方案1】：

什么是数字图像？

数字图像是一组像素值。考虑这张图片：。它由 16x16 像素组成。由于大多数显示器都有 8 位（2^8 (256) 个可能的值）和 3 个通道（红色、绿色和蓝色），因此它由一个 16x16x3 的 0 到 255 之间的数字数组组成。

微笑的数字图像已经由数字组成。当您使用 PIL.Image 加载它然后转换为 numpy 数组时，您所做的只是将数字公开给 numpy。 convert('L') 调用要求 PIL 将彩色图像（3 通道）转换为 L亮度或灰度（1 通道）图像。因此，它不是以 16x16x3 矩阵的形式暴露给 numpy，而是以 16x16x1 数组的形式暴露。

数字图像中的数字没有什么特别之处。事实上，这是构成上述数字图像的数字：

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255
255 255 255 255 255   6   6   6   6   6   6   6 255 255 255 255
255 255 255   6   6   6   6   6   6   6   6   6   6 255 255 255
255 255   6   6   6 130 255 255 255 255 255   6   6   6 255 255
255 255   6   6 255 255 255 255 255 255 255 255   6   6   6 255
255   6   6  68 255 255 255 255 255 255 255 255 255   6   6 255
255   6   6 255 255   6 161 255 255 255   6   6 255  84   6   6
255   6   6 255  68   6   6 255 255 255   6   6 255 255   6   6
255   6   6 255 255   6 255 255 255 255   6 115 255 255   6   6
255   6   6 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 224   6   6
255   6   6 255 255   6   6   6   6   6   6 255 255   6   6 176
255 130   6   6 255 255   6   6   6   6  84 255 239   6   6 255
255 255   6   6   6 255 255 255 255 255 255 208   6   6 176 255
255 255 255   6   6   6   6 239 255 115   6   6   6   6 255 255
255 255 255 255   6   6   6   6   6   6   6   6 224 255 255 255
255 255 255 255 255 255 115   6   6   6 255 255 255 255 255 255

为什么要将数字图像转换为 numpy 数组？

我不知道 Pillow 的能力是什么，但我猜想 numpy 的数值/统计/定量能力比 Pillow 的要强大得多。一旦你将图像中的数字暴露给 numpy，你就可以做各种很酷的事情，比如找到它的平均亮度或方差（ab_mean = numpy.mean(ab) 或 ab_var = numpy.var(ab)），对其进行 FFT（ab_fft = numpy.fft.fft2(ab)）或转置它(ab_transposed = ab.T):

【讨论】：

非常感谢@rjonnal。这很有帮助。