从 numpy 数组转换为 RGB 图像

Question

我有三个 (241, 241) numpy 数组，我想将它们视为图像的红色、绿色和蓝色分量。

我试过这个：

import numpy as np
from PIL import Image

arr = np.zeros((len(x), len(z), 3))

arr[:,:,0] = red_arr
arr[:,:,1] = green_arr
arr[:,:,2] = blue_arr

img = Image.fromarray(arr, 'RGB')

img.show()

但生成的图像看起来像噪点：

谁能告诉我我做错了什么？

例如，我的 red_arr 是一个浮点数组，看起来像这样：

Answer 1

在您的评论中，您指定 red_arr 等是 -4000 到 4000 范围内的数组。

但如果我们看一下Image.from_array modes 的规范，就会发现它需要一个由三个字节（值从零到255）组成的矩阵。

但这本身不是问题：我们可以执行：

def rescale(arr):
    arr_min = arr.min()
    arr_max = arr.max()
    return (arr - arr_min) / (arr_max - arr_min)

red_arr_b = 255.0 * rescale(red_arr)
green_arr_b = 255.0 * rescale(green_arr)
blue_arr_b = 255.0 * rescale(blue_arr)

arr[:,:,0] = red_arr_b
arr[:,:,1] = green_arr_b
arr[:,:,2] = blue_arr_b

img = Image.fromarray(arr.astype(int), 'RGB')

所以首先我们重新调整到 0 到 255 的范围，然后将该数组提供给 PIL。

我们也可能希望以相同的方式缩放红色、绿色和蓝色。在这种情况下，我们可以使用：

def rescale(arr):
    arr_min = arr.min()
    arr_max = arr.max()
    return (arr - arr_min) / (arr_max - arr_min)

arr[:,:,0] = red_arr
arr[:,:,1] = green_arr
arr[:,:,2] = blue_arr

arr = 255.0 * rescale(arr)

img = Image.fromarray(arr.astype(int), 'RGB')

Answer 2

您的 np 数组的数据类型应为 uint8：

arr = np.zeros((len(x), len(z), 3),dtype='uint8')

本质上，PIL 在你的 arr 的每一步都会调用 tobytes 函数，如果它们是 int 类型，则会生成额外的字节。

以下是不同数据类型的代码的结果。

import numpy as np
from PIL import Image

size=241

arr = np.zeros((size,size,3))

arr[:,:,0] = [[255]*size]*size
arr[:,:,1] = [[255]*size]*size
arr[:,:,2] = [[0]*size]*size

img = Image.fromarray(arr.astype(int), 'RGB')

import numpy as np
from PIL import Image

size=241

arr = np.zeros((size,size,3))

arr[:,:,0] = [[255]*size]*size
arr[:,:,1] = [[255]*size]*size
arr[:,:,2] = [[0]*size]*size

img = Image.fromarray(arr.astype('uint8'), 'RGB')

根据其他人的建议，如果您的原始输入不在范围 (0,255) 内，您也需要重新调整它们。