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Python编程如何利用Numpy和PIL库将图片转化为手绘

发布时间:2021-09-26 18:11:45 来源:亿速云 阅读:179 作者:小新 栏目:开发技术

小编给大家分享一下Python编程如何利用Numpy和PIL库将图片转化为手绘,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

主要采用的技术点

Python + Numpy + PIL

在正文代码开始前,大家先看看最初原图和转换手绘风图片前后对比。

Python编程如何利用Numpy和PIL库将图片转化为手绘

当然了,我先查了手绘的三个基本特点:

  • 图片可单通道灰度图

  • 边缘线条较重可当成黑色,相同或相近像素值趋向白色

  • 光源效果下,灰度变化类似于人类视觉的远近

下面开始介绍,手绘照实现步骤:

读取图片,转化为数组

因为要对图像的像素计算,可以先把图片先转化为数组。代码如下:

depth = 10.  # (0-100)
grad = np.gradient(a)  # 取图像灰度的梯度值
grad_x, grad_y = grad  # 分别取横纵图像梯度值
grad_x = grad_x * depth / 100.
grad_y = grad_y * depth / 100.

计算 x,y,z 轴梯度值,归一化

照片对边缘区域更侧重,计算梯度是定位图片边缘部分最有效方式,用灰度变化来模拟图片远近效果,depth 表示预设深度,z 轴默认梯度为 1。

depth = 10.  # (0-100)
grad = np.gradient(a)  # 取图像灰度的梯度值
grad_x, grad_y = grad  # 分别取横纵图像梯度值
grad_x = grad_x * depth / 100.
grad_y = grad_y * depth / 100.

对梯度值进行归一化操作

A = np.sqrt(grad_x ** 2 + grad_y ** 2 + 1.)
uni_x = grad_x / A
uni_y = grad_y / A
uni_z = 1. / A

加入光源效果

根据光源不同的入射角度,对x,y,z 各轴上的梯度值有不同程度的影响,添加一个模拟光源,放置在斜上方,与 x , y 分别形成两个夹角,最后用正弦余弦函数计算出新的像素值。

vec_el = np.pi / 2.2  # 光源的俯视角度,弧度值
vec_az = np.pi / 4.  # 光源的方位角度,弧度值
dx = np.cos(vec_el) * np.cos(vec_az)  # 光源对 x轴的影响
dy = np.cos(vec_el) * np.sin(vec_az)  # 光源对 y轴的影响
dz = np.sin(vec_el)  # 光源对z 轴的影响

b = 255 * (dx * uni_x + dy * uni_y + dz * uni_z)  # 光源归一化,8 255
b = b.clip(0, 255)# 对像素值低于0,高于255部分做截断处理

导出图片,并保存

im.save("man_shouhui.jpg")

用 Python将一张图片转化为手绘风格,就这么轻松搞定了!

以上是“Python编程如何利用Numpy和PIL库将图片转化为手绘”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道!

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