Конвертировать RGBA PNG в RGB с PIL

Question

Я использую PIL для преобразования прозрачного изображения PNG, загруженного с помощью Django, в файл JPG.Вывод выглядит некорректно.

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 случаях полученное изображение выглядит следующим образом:

Есть ли способ исправить это?Я хотел бы иметь белый фон там, где раньше был прозрачный фон.

---

Решение

Благодаря отличным ответам, я создал 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

Простая некомпозиционная функция alpha_to_color является самым быстрым решением, но оставляет за собой некрасивые границы, поскольку она не обрабатывает полупрозрачные области.

ОбаЧистые решения PIL и Numpy Composite дают отличные результаты, но alpha_composite_with_color намного быстрее (8,93 мсек), чем pure_pil_alpha_to_color (79,6 мсек). Если в вашей системе имеется numpy, то это путь. (Обновление: новая версия с чистым 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

Answer 1

Вот версия, которая намного проще - не уверен, насколько она эффективна. Основано на некотором фрагменте django, который я обнаружил при создании поддержки RGBA -> JPG + BG для 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%

Результат @ 50%

Answer 2

Используя Image.alpha_composite, решение Юджи "Томита" Томита становится проще.Этот код может избежать ошибки tuple index out of range, если у png нет 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)

Answer 3

Прозрачные части в основном имеют значение RGBA (0,0,0,0).Поскольку у JPG нет прозрачности, значение jpeg установлено на (0,0,0), что является черным.

Вокруг круглого значка есть пиксели с ненулевыми значениями RGB, где A = 0. Таким образом, онивыглядят прозрачными в PNG, но забавными в JPG.

Вы можете установить все пиксели, где A == 0, чтобы R = G = B = 255, используя numpy, как это:

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')

---

Обратите внимание, что логотип также имеет несколько полупрозрачных пикселей, используемых для сглаживания краев вокруг слов и значка.При сохранении в формате jpeg полупрозрачность игнорируется, поэтому результирующий формат jpeg выглядит довольно неровно.

Более качественный результат можно получить с помощью команды convert imagemagick:

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

---

Чтобы создать 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')

Answer 4

Вот решение в чистом виде.

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')

Answer 5

Это не сломано. Он делает именно то, что вы сказали; эти пиксели черные с полной прозрачностью. Вам нужно будет перебрать все пиксели и преобразовать их с полной прозрачностью в белый.

Answer 6

import numpy as np
import PIL

def convert_image(image_file):
    image = Image.open(image_file) # this could be a 4D array PNG (RGBA)
    original_width, original_height = image.size

    np_image = np.array(image)
    new_image = np.zeros((np_image.shape[0], np_image.shape[1], 3)) 
    # create 3D array

    for each_channel in range(3):
        new_image[:,:,each_channel] = np_image[:,:,each_channel]  
        # only copy first 3 channels.

    # flushing
    np_image = []
    return new_image

Answer 7

Импорт изображения

def fig2img (рис): «»» @brief Преобразование фигуры Matplotlib в изображение PIL в формате RGBA и возврат его @param fig фигура matplotlib @ вернуть изображение библиотеки изображений Python (PIL) «»» # поместить растровое изображение фигуры в массив numpy buf = fig2data (рис) w, h, d = buf.shape вернуть Image.frombytes ("RGBA", (w, h), buf.tostring ())

def fig2data (fig): «»» @brief Преобразование фигуры Matplotlib в 4-мерный массив с каналами RGBA и возврат его @param fig фигура matplotlib @ вернуть массив 3D-значений RGBA «»» # нарисовать рендерер fig.canvas.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: background = Image.new ("RGB", img.size, c) background.paste (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.')