Конвертировать RGBA PNG в RGB с PIL


Я использую PIL для преобразования прозрачного изображения PNG, загруженного с Django в файл JPG. Выход выглядит сломанным.

исходный файл

код

Image.open(object.logo.path).save('/tmp/output.jpg', 'JPEG')

или

Image.open(object.logo.path).convert('RGB').save('/tmp/output.png')

результат

в обоих направлениях, полученное изображение выглядит так:

есть ли способ исправить это? Я хотел бы иметь белый фон, где прозрачный фон используется для быть.


решение

благодаря отличным ответам, я придумал следующую коллекцию функций:

import Image
import numpy as np


def alpha_to_color(image, color=(255, 255, 255)):
    """Set all fully transparent pixels of an RGBA image to the specified color.
    This is a very simple solution that might leave over some ugly edges, due
    to semi-transparent areas. You should use alpha_composite_with color instead.

    Source: http://stackoverflow.com/a/9166671/284318

    Keyword Arguments:
    image -- PIL RGBA Image object
    color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)

    """ 
    x = np.array(image)
    r, g, b, a = np.rollaxis(x, axis=-1)
    r[a == 0] = color[0]
    g[a == 0] = color[1]
    b[a == 0] = color[2] 
    x = np.dstack([r, g, b, a])
    return Image.fromarray(x, 'RGBA')


def alpha_composite(front, back):
    """Alpha composite two RGBA images.

    Source: http://stackoverflow.com/a/9166671/284318

    Keyword Arguments:
    front -- PIL RGBA Image object
    back -- PIL RGBA Image object

    """
    front = np.asarray(front)
    back = np.asarray(back)
    result = np.empty(front.shape, dtype='float')
    alpha = np.index_exp[:, :, 3:]
    rgb = np.index_exp[:, :, :3]
    falpha = front[alpha] / 255.0
    balpha = back[alpha] / 255.0
    result[alpha] = falpha + balpha * (1 - falpha)
    old_setting = np.seterr(invalid='ignore')
    result[rgb] = (front[rgb] * falpha + back[rgb] * balpha * (1 - falpha)) / result[alpha]
    np.seterr(**old_setting)
    result[alpha] *= 255
    np.clip(result, 0, 255)
    # astype('uint8') maps np.nan and np.inf to 0
    result = result.astype('uint8')
    result = Image.fromarray(result, 'RGBA')
    return result


def alpha_composite_with_color(image, color=(255, 255, 255)):
    """Alpha composite an RGBA image with a single color image of the
    specified color and the same size as the original image.

    Keyword Arguments:
    image -- PIL RGBA Image object
    color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)

    """
    back = Image.new('RGBA', size=image.size, color=color + (255,))
    return alpha_composite(image, back)


def pure_pil_alpha_to_color_v1(image, color=(255, 255, 255)):
    """Alpha composite an RGBA Image with a specified color.

    NOTE: This version is much slower than the
    alpha_composite_with_color solution. Use it only if
    numpy is not available.

    Source: http://stackoverflow.com/a/9168169/284318

    Keyword Arguments:
    image -- PIL RGBA Image object
    color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)

    """ 
    def blend_value(back, front, a):
        return (front * a + back * (255 - a)) / 255

    def blend_rgba(back, front):
        result = [blend_value(back[i], front[i], front[3]) for i in (0, 1, 2)]
        return tuple(result + [255])

    im = image.copy()  # don't edit the reference directly
    p = im.load()  # load pixel array
    for y in range(im.size[1]):
        for x in range(im.size[0]):
            p[x, y] = blend_rgba(color + (255,), p[x, y])

    return im

def pure_pil_alpha_to_color_v2(image, color=(255, 255, 255)):
    """Alpha composite an RGBA Image with a specified color.

    Simpler, faster version than the solutions above.

    Source: http://stackoverflow.com/a/9459208/284318

    Keyword Arguments:
    image -- PIL RGBA Image object
    color -- Tuple r, g, b (default 255, 255, 255)

    """
    image.load()  # needed for split()
    background = Image.new('RGB', image.size, color)
    background.paste(image, mask=image.split()[3])  # 3 is the alpha channel
    return background

производительность

простой некомпозитный alpha_to_color функция является самым быстрым решением, но оставляет позади уродливые границы, потому что он не обрабатывает полупрозрачные области.

как чистые PIL, так и композитные решения numpy дают отличные результаты, но alpha_composite_with_color намного быстрее (8.93 МС), чем pure_pil_alpha_to_color (79.6 мсек). если numpy доступен в вашей системе,это путь. (обновление: новая версия pure PIL является самым быстрым из всех упомянутых решений.)

$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.alpha_to_color(i)"
10 loops, best of 3: 4.67 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.alpha_composite_with_color(i)"
10 loops, best of 3: 8.93 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.pure_pil_alpha_to_color(i)"
10 loops, best of 3: 79.6 msec per loop
$ python -m timeit "import Image; from apps.front import utils; i = Image.open(u'logo.png'); i2 = utils.pure_pil_alpha_to_color_v2(i)"
10 loops, best of 3: 1.1 msec per loop
6   67  

6 ответов:

вот версия, которая намного проще - не уверен, насколько она эффективна. Сильно основанный на некоторых фрагментах django, которые я нашел при создании RGBA -> JPG + BG поддержка эскизов sorl.

from PIL import Image

png = Image.open(object.logo.path)
png.load() # required for png.split()

background = Image.new("RGB", png.size, (255, 255, 255))
background.paste(png, mask=png.split()[3]) # 3 is the alpha channel

background.save('foo.jpg', 'JPEG', quality=80)

результат @80%

enter image description here

результат @ 50%
enter image description here

С помощью Image.alpha_composite, решение Yuji 'Tomita' Tomita становится проще. Этот код может избежать tuple index out of range ошибка, если png не имеет Альфа-канала.

from PIL import Image

png = Image.open(img_path).convert('RGBA')
background = Image.new('RGBA', png.size, (255,255,255))

alpha_composite = Image.alpha_composite(background, png)
alpha_composite.save('foo.jpg', 'JPEG', quality=80)

прозрачные части в основном имеют значение RGBA (0,0,0,0). Поскольку JPG не имеет прозрачности, значение jpeg устанавливается в (0,0,0), которое является черным.

вокруг кругового значка есть пиксели с ненулевыми значениями RGB, где A = 0. Таким образом, они выглядят прозрачными в PNG, но забавно окрашенными в JPG.

вы можете установить все пиксели, где A = = 0, чтобы иметь R = G = B = 255, используя numpy следующим образом:

import Image
import numpy as np

FNAME = 'logo.png'
img = Image.open(FNAME).convert('RGBA')
x = np.array(img)
r, g, b, a = np.rollaxis(x, axis = -1)
r[a == 0] = 255
g[a == 0] = 255
b[a == 0] = 255
x = np.dstack([r, g, b, a])
img = Image.fromarray(x, 'RGBA')
img.save('/tmp/out.jpg')

enter image description here


обратите внимание, что логотип также есть некоторые полупрозрачные пиксели, используемые для сглаживания краев вокруг слов и значков. Сохранение в jpeg игнорирует полупрозрачность, что делает результирующий jpeg довольно неровным.

более качественный результат может быть достигнут с помощью ImageMagick в :

convert logo.png -background white -flatten /tmp/out.jpg

enter image description here


чтобы сделать более качественную смесь с использованием numpy, вы можете использовать Альфа-композитинг:

import Image
import numpy as np

def alpha_composite(src, dst):
    '''
    Return the alpha composite of src and dst.

    Parameters:
    src -- PIL RGBA Image object
    dst -- PIL RGBA Image object

    The algorithm comes from http://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_compositing
    '''
    # http://stackoverflow.com/a/3375291/190597
    # http://stackoverflow.com/a/9166671/190597
    src = np.asarray(src)
    dst = np.asarray(dst)
    out = np.empty(src.shape, dtype = 'float')
    alpha = np.index_exp[:, :, 3:]
    rgb = np.index_exp[:, :, :3]
    src_a = src[alpha]/255.0
    dst_a = dst[alpha]/255.0
    out[alpha] = src_a+dst_a*(1-src_a)
    old_setting = np.seterr(invalid = 'ignore')
    out[rgb] = (src[rgb]*src_a + dst[rgb]*dst_a*(1-src_a))/out[alpha]
    np.seterr(**old_setting)    
    out[alpha] *= 255
    np.clip(out,0,255)
    # astype('uint8') maps np.nan (and np.inf) to 0
    out = out.astype('uint8')
    out = Image.fromarray(out, 'RGBA')
    return out            

FNAME = 'logo.png'
img = Image.open(FNAME).convert('RGBA')
white = Image.new('RGBA', size = img.size, color = (255, 255, 255, 255))
img = alpha_composite(img, white)
img.save('/tmp/out.jpg')

enter image description here

вот решение в чистом PIL.

def blend_value(under, over, a):
    return (over*a + under*(255-a)) / 255

def blend_rgba(under, over):
    return tuple([blend_value(under[i], over[i], over[3]) for i in (0,1,2)] + [255])

white = (255, 255, 255, 255)

im = Image.open(object.logo.path)
p = im.load()
for y in range(im.size[1]):
    for x in range(im.size[0]):
        p[x,y] = blend_rgba(white, p[x,y])
im.save('/tmp/output.png')

Он не сломан. Он делает именно то, что вы ему сказали; эти пиксели черные с полной прозрачностью. Вам нужно будет перебирать все пиксели и конвертировать их с полной прозрачностью в белый цвет.

импортировать изображения

def fig2img ( fig ): """ @краткая преобразования библиотек matplotlib рисунок на Пиль изображения в формате RGBA и вернуть его @param fig a matplotlib рисунок @return a Python Imaging Library (PIL ) image """ # положить рисунок растрового изображения в массив NumPy buf = fig2data ( fig ) w, h, d = buf.форма возвращение изображения.frombytes ("RGBA", (w ,h ), buf.tostring ())

def fig2data ( fig ): """ @краткое преобразование фигуры Matplotlib в a Массив 4D numpy с каналами RGBA и возвращает его @param fig a matplotlib рисунок @возвращение в пакете numpy в 3D массив RGBA значения """ # нарисуйте визуализатор инжир.холст.draw ()

# Get the RGBA buffer from the figure
w,h = fig.canvas.get_width_height()
buf = np.fromstring ( fig.canvas.tostring_argb(), dtype=np.uint8 )
buf.shape = ( w, h, 4 )

# canvas.tostring_argb give pixmap in ARGB mode. Roll the ALPHA channel to have it in RGBA mode
buf = np.roll ( buf, 3, axis = 2 )
return buf

def rgba2rgb(img, c=(0, 0, 0), path='foo.jpg', is_already_saved=False, if_load=True): если не is_already_saved: фоновое изображение.новый ("RGB", img.размер, с) фон.вставить (img, mask=img.split()[3]) # 3-это альфа-канал

    background.save(path, 'JPEG', quality=100)   
    is_already_saved = True
if if_load:
    if is_already_saved:
        im = Image.open(path)
        return np.array(im)
    else:
        raise ValueError('No image to load.')