Python -- 图片转字符画

首先导入必要的库，argparse 库是用来管理命令行参数输入的

from PIL import Image
import argparse

首先导入必要的库，argparse 库是用来管理命令行参数输入的

# 首先，构建命令行输入参数处理 ArgumentParser 实例
parser = argparse.ArgumentParser()

# 定义输入文件、输出文件、输出字符画的宽和高
parser.add_argument('file')     #输入文件
parser.add_argument('-o', '--output')   #输出文件
parser.add_argument('--width', type = int, default = 80) #输出字符画宽
parser.add_argument('--height', type = int, default = 80) #输出字符画高

# 解析并获取参数
args = parser.parse_args()

# 输入的图片文件路径
IMG = args.file

# 输出字符画的宽度
WIDTH = args.width

# 输出字符画的高度
HEIGHT = args.height

# 输出字符画的路径
OUTPUT = args.output

首先将 RGB 值转为灰度值，然后使用灰度值映射到字符列表中的某个字符。

下面是我们的字符画所使用的字符集，一共有 70 个字符，为了方便写入到实验环境中，可以使用实验环境右边工具栏上的剪切板将以下代码内容拷贝到实验环境中，注意需要使用右键复制和拷贝，不要使用 Ctrl-C/Ctrl-V 快捷键。字符的种类与数量可以自己根据字符画的效果反复调试：

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

下面是 RGB 值转字符的函数，注意 alpha 值为 0 的时候表示图片中该位置为空白：

def get_char(r,g,b,alpha = 256):

    # 判断 alpha 值
    if alpha == 0:
        return ' '

    # 获取字符集的长度，这里为 70
    length = len(ascii_char)

    # 将 RGB 值转为灰度值 gray，灰度值范围为 0-255
    gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)

    # 灰度值范围为 0-255，而字符集只有 70
    # 需要进行如下处理才能将灰度值映射到指定的字符上
    unit = (256.0 + 1)/length

    # 返回灰度值对应的字符
    return ascii_char[int(gray/unit)]

完成上面的代码之后，我们进入到最后一个步骤，对图片进行处理。

这一个步骤我们放入到 if name == 'main': 代码块中（表示如果 ascii.py 被当作 python 模块 import 的时候，这部分代码不会被执行）。图片的处理步骤如下：

首先使用 PIL 的 Image.open 打开图片文件，获得对象 im
使用 PIL 库的 im.resize() 调整图片大小对应到输出的字符画的宽度和高度，注意这个函数第二个参数使用 Image.NEAREST，表示输出低质量的图片。
遍历提取图片中每行的像素的 RGB 值，调用 getchar 转成对应的字符
将所有的像素对应的字符拼接在一起成为一个字符串 txt
打印输出字符串 txt
如果执行时配置了输出文件，将打开文件将 txt 输出到文件，如果没有，则默认输出到 output.txt 文件
这个过程中需要注意的是调用 getchar 时候的参数是通过 PIL 库的 getpixel 获取的，见如下代码：

char = get_char(*im.getpixel((j,i)))

其中 im.getpixel((j,i)) 获取得到坐标 (j,i) 位置的 RGB 像素值（有的时候会包含 alpha 值），返回的结果是一个元组，例如 (1,2,3) 或者 (1,2,3,0)。我们使用 * 可以将元组作为参数传递给 get_char，同时元组中的每个元素都对应到 get_char 函数的每个参数。

该部分的代码实现如下（注意 name 和 main 前后都是两个下划线）：

if __name__ == '__main__':

    # 打开并调整图片的宽和高
    im = Image.open(IMG)
    im = im.resize((WIDTH,HEIGHT), Image.NEAREST)

    # 初始化输出的字符串
    txt = ""

    # 遍历图片中的每一行
    for i in range(HEIGHT):
        # 遍历该行中的每一列
        for j in range(WIDTH):
            # 将 (j,i) 坐标的 RGB 像素转为字符后添加到 txt 字符串
            txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
        # 遍历完一行后需要增加换行符
        txt += '\n'
    # 输出到屏幕
    print(txt)

    # 字符画输出到文件
    if OUTPUT:
        with open(OUTPUT,'w') as f:
            f.write(txt)
    else:
        with open("output.txt",'w') as f:
            f.write(txt)

完整代码参考

# -*- coding=utf-8 -*-

from PIL import Image
import argparse

#命令行输入参数处理
parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('file')     #输入文件
parser.add_argument('-o', '--output')   #输出文件
parser.add_argument('--width', type = int, default = 80) #输出字符画宽
parser.add_argument('--height', type = int, default = 80) #输出字符画高

#获取参数
args = parser.parse_args()

IMG = args.file
WIDTH = args.width
HEIGHT = args.height
OUTPUT = args.output

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

# 将256灰度映射到70个字符上
def get_char(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)]

if __name__ == '__main__':

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

    txt = ""

    for i in range(HEIGHT):
        for j in range(WIDTH):
            txt += get_char(*im.getpixel((j,i)))
        txt += '\n'

    print(txt)

    #字符画输出到文件
    if OUTPUT:
        with open(OUTPUT,'w') as f:
            f.write(txt)
    else:
        with open("output.txt",'w') as f:
            f.write(txt)