Python實現圖片轉ASCII文字圖形

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#coding=utf-8

import sys, random, argparse#argparse庫用於命令列解析
import numpy as np          #numpy庫用於大型矩陣計算
import math

from PIL import Image       #PIL庫是Python事實上的影象處理標準庫
 


# 圖片轉ASCII的基本原理是將灰度圖片分割成眾多小網格，將小網格的平均亮度計算出來用不同亮度字元代替
# 灰度梯度對應字元可參考：http://paulbourke.net/dataformats/asciiart/
# 70級灰度梯度（越來越亮）
gscale1 = "[email protected]%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{}[]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. "
# 10級灰度梯度
gscale2 = '@%#*+=-:. '

#計算每一小塊平均亮度
def getAverageL(image)
 
:
    im = np.array(image)#小塊轉成二維陣列
    w, h = im.shape#儲存小塊尺寸
    return np.average(im.reshape(w * h))#將二維陣列轉成一維，求均值

#根據每一小塊平均亮度匹配ASCII字元
def covertImageToAscii(fileName, cols, scale, moreLevels):
    global gscale1, gscale2#灰度梯度
    image = Image.open(fileName).convert('L')#開啟圖片並轉換成灰度圖
    W, H = image.size[0
 
], image.size[1]#儲存影象寬高
    print("影象寬高: %dx%d" % (W, H))
    w = W / cols#計算小塊寬度
    h = w / scale#計算小塊高度，此處除垂直比例係數用於減少影象違和感，經測試scale為0.43時效果較好
    rows = int(H / h)#計算行數
    print("共有%d行 %d列小塊" % (rows,cols))
    print("每一小塊寬高: %dx%d" % (w, h))

    #影象太小則退出
    if cols > W or rows > H:
        print("影象太小不足分割！（提高影象解析度或降低精細度）")
        exit(0)

    aimg = []#文字圖形儲存到列表中
    #逐個小塊匹配ASCII
    for j in range(rows):
        y1 = int(j * h)#小塊開始的y座標
        y2 = int((j + 1) * h)#小塊結束的y座標
        if j == rows - 1:
            y2 = H#最後一個小格不夠大，結束y座標用影象高度H表示
        aimg.append("")#先插入空串
        for i in range(cols):
            x1 = int(i * w)#小塊開始的x座標
            x2 = int((i + 1) * w)#小塊結束的x座標
            if i == cols - 1:
                x2 = W#最後一個小格不夠大，結束x座標用影象寬度W表示
            img = image.crop((x1, y1, x2, y2))#提取小塊
            avg = int(getAverageL(img))#計算平均亮度
            if moreLevels:
                gsval = gscale1[int((avg * 69) / 255)]#平均亮度值[0,255]對應到十級灰度梯度[0,69]，獲得對應ASCII符號
            else:
                gsval = gscale2[int((avg * 9) / 255)]#平均亮度值[0,255]對應到七十級灰度梯度[0,9]，獲得對應ASCII符號
            aimg[j] += gsval#更新文字圖形
    return aimg

#主函式
def main():
    descStr = "Python實現圖片轉ASCII圖形"
    parser = argparse.ArgumentParser(description=descStr)
    #設定可能的命令列引數來執行程式
    parser.add_argument('--file', dest='imgFile', required=True)#必須設定
    parser.add_argument('--scale', dest='scale', required=False)#可預設
    parser.add_argument('--out', dest='outFile', required=False)
    parser.add_argument('--cols', dest='cols', required=False)
    parser.add_argument('--morelevels', dest='moreLevels', action='store_true')#設定morelevels為True

    args = parser.parse_args()#引數存到args中

    imgFile = args.imgFile#輸入的圖片
    outFile = 'out.txt'#輸出的ASCII文字圖形
    if args.outFile:
        outFile = args.outFile
    scale = 0.43#垂直比例係數測試得0.43效果佳，必須用等長字型顯示文字，如宋體、Courier
    if args.scale:
        scale = float(args.scale)
    cols = 80#預設分割的列數，列數越大精細度越大，但不建議過大
    if args.cols:
        cols = int(args.cols)

    print("轉換中...")
    aimg = covertImageToAscii(imgFile, cols, scale, args.moreLevels)#呼叫匹配函式

    f = open(outFile, 'w')#儲存文件圖片
    for row in aimg:
        f.write(row + '\n')
    f.close()
    print("ASCII文字圖形儲存於%s" % outFile)

#main函式
if __name__ == '__main__':
    main()

#Pycharm設定命令列引數執行方法：Run→Run→Edit Configurations→Defaults→Python→右邊的Parameters
#必填：輸入圖片路徑--file test.jpg
#選填：
#（推薦）圖片分割小塊列數--cols 100
#輸出ASCII文字圖形路徑--out out.txt
#垂直比例係數--scale 1
#使用70級灰度梯度--morelevels