python实现图片转字符画

一实验原理

二准备

三 实现

1 PIL实现图片读取并转换

2 openCV实现图片读取并转换

四进阶

运行平台： Windows

Python版本： Python3.6

IDE： Sublime Text

一、实验原理

字符画是一系列字符的组合，我们可以把字符看作是比较大块的像素，一个字符能表现一种颜色（暂且这么理解吧），字符的种类越多，可以表现的颜色也越多，图片也会更有层次感。

最终显示的是黑白色的字符画，那么彩色的图片怎么转换成黑白的呢？这里就需要了解灰度值的概念了。

灰度值：指黑白图像中点的颜色深度，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像。（来自互动百科)

我们利用下面的公式将像素的RGB值转换成灰度值：

gray ＝ 0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b

用不同的字符代表不同的灰度值，字符的种类和数量可以根据自己需要的效果进行调整，最好从前往后可以看到明显的变化，最后一个字符为空格符最佳：

ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. ")

二、准备

接下来我将用两种方式来进行图片的读取和转换，需要用到两个库：

PIL

PIL是一个Python图像处理的库，使用以下命令安装：

pip install pillow

openCV

OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows、MacOS操作系统上。它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量C++类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。使用下面命令安装：

pip install opencv-python

三、 实现

此处以BadApple中的一帧作为原图：

3.1 PIL实现图片读取并转换

# coding = 'utf-8'
from PIL import Image   # 引入Image库对图片进行操作
import cv2              # 引入opencv库

# ascii列表，将其与图片像素对应
ascii_char = list("$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'.  ")

WIDTH = 120
HEIGHT = 60

# 将256个灰度值映射到字符列表中的字符
def get_char_from_pixel(r,g,b,alpha = 256):
if alpha == 0:
return ' '
length = len(ascii_char)
gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)

unit = (256.0 + 1)/length
return ascii_char[int(gray/unit)]

# 使用PIL库对图片进行转换
def ascii_pic_from_pil(path):
text = ""

im = Image.open(path)
im = im.resize((WIDTH, HEIGHT), Image.NEAREST)

for h in range(im.size[1]):     # 图片像素纵坐标
for w in range(im.size[0]): # 图片像素横坐标
text += get_char_from_pixel(*im.getpixel((w, h)))
text += '\n'

return text

# 保存txt文件
def save_to_file(filename, pic_str):
with open(filename, 'w') as f:
f.write(pic_str)

img = ascii_pic_from_pil('huiyuan.jpg')
save_to_file('pil.txt', img)

打开pil.txt文件，可以看到下图所示：

3.2 openCV实现图片读取并转换

# 使用cv库对图片进行转换
def ascii_pic_from_cv(path):
text = ""

img = cv2.imread(path)
img = cv2.resize(img, (WIDTH, HEIGHT))

for h in range(HEIGHT):     # 图片像素纵坐标
for w in range(WIDTH):  # 图片像素横坐标
b, g, r = img[h,w]
text += get_char_from_pixel(r,g,b)
text += '\n'

return text

img = ascii_pic_from_pil('huiyuan.jpg')
save_to_file('cv.txt', img)

打开cv.txt可以看到下图所示：



从以上两幅转换图片来看，效果基本是一样的。

四、进阶

视频是由一帧帧图片组成的，既然我们可以把图片转成字符画了，那么把视频转成字符动画应该也是可行的。有兴趣的可以去尝试一下。