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Python实现将图像转换为ASCII字符图

2024-04-02 19:55

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1. 引言

使用Python进行图像处理，非常快捷方便，往往简短几行代码就可以实现功能强大的效果。在这篇文章中，我们将使用Python来将图像转换为ASCII字符照，如下所示：

闲话少说，我们直接开始吧！

2. ASCII字符映射表

首先，我们将创建一个包含所有ASCII字符的字符串，这些字符将用于生成ASCII字符照片。如下：

ascii_characters_by_surface = "`^\",:;Il!i~+_-?][}{1)(|\\/tfjrxnuvczXYUJCLQ0OZmwqpdbkhao*#MW&8%B@$"

上述字符按照显示时单个字符所占用的空间进行排序，比如字'显示时占有最小的空间，而字符$占用的空间最大。

3. 计算单个像素亮度

我们知道，彩色图像中的单个像素可以表示成一个三元组，其中每个元素取值都介于0和255之间，分别表示红色，绿色和蓝色的值。这些值越高，表示相应通道的亮度越大。例如，白色像素的三元组表示为(255,255,2555)。

这也意味着我们可以得到的单个像素点出亮度的最大值将是765，即(255,255,255)。代码表示如下：

(r, g, b) = pixel
pixel_brightness = r + g + b
max_brightness = 255 * 3

4. 将像素转换为ASCII字符

接着我们可以将像素转换为ASCII字符。

首先，我们需要计算亮度权重。为了将亮度权重定义为ASCII字符列表的长度除以最大亮度值，如下：

brightness_weight = len(ascii_characters_by_surface) / max_brightness

之后，对于给定的像素，我们可以从ASCII字符列表中找到其对应的索引，如下所示：

index = int(pixel_brightness * brightness_weight) - 1

最后，我们可以通过返回与此索引对应的字符来实现将单个像素转换为字符：

return ascii_characters_by_surface[index]

5. 转换图像

接着，我们将使用Pillow 模块来加载一张图像，读取其所有像素，并将其转换为元组(r，g，b)的形式。

首先，我们需要导入该模块并读取图像：

from PIL import Image

image = Image.open('image.jpg')
(width, height) = image.size

之后，我们将遍历所有像素并逐个读取：

for y in range(0, height - 1):
    for x in range(0, width - 1):
        px = image.getpixel((x, y))

我们将这些读取到的每个像素通过映射得到其相应的ASCII字符，并为图像的每一行创建一个输出字符串：

ascii_art = []
for y in range(0, height - 1):
    line = ''
    for x in range(0, width - 1):
        px = image.getpixel((x, y))
        line += convert_pixel_to_character(px)
    ascii_art.append(line)

6. 结果输出

最后，我们将结果写入输出文本文件中：

def save_as_text(ascii_art):
    with open("image.txt", "w") as file:
        for line in ascii_art:
            file.write(line)
            file.write('\n')
        file.close()

7. 主函数调用

最后，我们编写调用程序如下：

from PIL import Image

ascii_characters_by_surface = "`^\",:;Il!i~+_-?][}{1)(|\\/tfjrxnuvczXYUJCLQ0OZmwqpdbkhao*#MW&8%B@$"
def main():
    image = Image.open('image.jpg')
    # you can first resize the image if needed
    # image = image.resize((width, height))
    ascii_art = convert_to_ascii_art(image)
    save_as_text(ascii_art)
if __name__ == '__main__':
    main()