Python图像处理库PIL的ImageDraw模块介绍详解

ImageDraw模块提供了图像对象的简单2D绘制。用户可以使用这个模块创建新的图像，注释或润饰已存在图像，为web应用实时产生各种图形。

PIL中一个更高级绘图库见The aggdraw Module

一、ImageDraw模块的概念

1、  Coordinates

绘图接口使用和PIL一样的坐标系统，即（0，0）为左上角。

2、  Colours

为了指定颜色，用户可以使用数字或者元组，对应用户使用函数Image.new或者Image.putpixel。对于模式为“1”，“L”和“I”的图像，使用整数。对于“RGB”图像，使用整数组成的3元组。对于“F”图像，使用整数或者浮点数。

对于调色板图像（模式为“P”），使用整数作为颜色索引。在1.1.4及其以后，用户也可以使用RGB 3元组或者颜色名称。绘制层将自动分配颜色索引，只要用户不绘制多于256种颜色。

3、  Colours Names

在PIL 1.1.4及其以后的版本，用户绘制“RGB”图像时，可以使用字符串常量。PIL支持如下字符串格式：

A、 十六进制颜色说明符，定义为“#rgb”或者“#rrggbb”。例如，“#ff0000”表示纯红色。

B、 RGB函数，定义为“rgb(red, green, blue)”，变量red、green、blue的取值为[0，255]之间的整数。另外，颜色值也可以为[0%，100%]之间的三个百分比。例如，“rgb(255, 0, 0)”和“rgb(100%, 0%, 0%)”都表示纯红色。

C、 HSL（Hue-Saturation-Lightness）函数，定义为“hsl(hue,saturation%, lightness%)”，变量hue为[0，360]一个角度表示颜色（red=0， green=120， blue=240），变量saturation为[0%，100%]之间的一个值（gray=0%，full color=100%），变量lightness为[0%，100%]之间的一个值（black=0%， normal=50%， white=100%）。例如，“hsl(0,100%, 50%)”为纯红色。

D、 通用HTML颜色名称，ImageDraw模块提供了140个标准颜色名称，Xwindow系统和大多数web浏览器都支持这些颜色。颜色名称对大小写不敏感。例如，“red”和“Red”都表示纯红色。

4、  Fonts

PIL可以使用bitmap字体或者OpenType/TrueType字体。

Bitmap字体被存储在PIL自己的格式中，它一般包括两个文件，一个叫.pil，它包含字体的矩阵，另一个通常叫做.pbm，它包含栅格数据。

在ImageFont模块中，使用函数load()加载一个bitmap字体。

在ImageFont模块中，使用函数truetype()加载一个OpenType/TrueType字体。注意：这个函数依赖于第三方库，而且并不是在所有的PIL版本中都有效。

（IronPIL）加载内置的字体，使用ImageFont模块的Font()结构函数即可。

二、ImageDraw模块的函数

1、  Draw

定义：Draw(image) ⇒ Draw instance

含义：创建一个可以在给定图像上绘图的对象。

（IronPIL）用户可以使用ImageWin模块的HWND或者HDC对象来代替图像。这个允许用户直接在屏幕上绘图。

注意：图像内容将会被修改。

例子：

>>> fromPIL import Image, ImageDraw

>>> im01 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)

>>> draw.line((0,0) +im01.size, fill=128)

>>> draw.line((0,im01.size[1], im.size[0], 0), fill = 128)

>>> im01.show()

>>> del draw

在图像01上绘制了两条灰色的对角线，如下图：

三、ImageDraw模块的方法

1、  Arc

定义：draw.arc(xy, start, end, options)

含义：在给定的区域内，在开始和结束角度之间绘制一条弧（圆的一部分）。

变量options中fill设置弧的颜色。

例子：

>>> from PIL import Image,ImageDraw
>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")
>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)
>>> draw.arc((0,0,200,200),0, 90, fill = (255,0,0))
>>>draw.arc((300,300,500,500), 0, -90, fill = (0,255,0))
>>> draw.arc((200,200,300,300),-90, 0, fill = (0,0,255))
>>> im01.show()
>>> del draw

注意：变量xy是需要设置一个区域，此处使用4元组，包含了区域的左上角和右下角两个点的坐标。此PIL版本中，变量options不能使用outline，会报错：“TypeError: arc() got an unexpected keyword argument 'outline'”；所以此处应该使用fill。

在图像01上(0,0,200,200)区域使用红色绘制了90度的弧，(300,300,500,500)区域使用绿色绘制了270度的弧，(200,200,300,300)区域使用蓝色绘制了90度的弧。这些弧都是按照顺时针方向绘制的。变量start/end的0度为水平向右，沿着顺时针方向依次增加。绘制后的图像01如下图：

2、  Bitmap

定义：draw.bitmap(xy, bitmap, options)

含义：在给定的区域里绘制变量bitmap所对应的位图，非零部分使用变量options中fill的值来填充。变量bitmap位图应该是一个有效的透明模板（模式为“1”）或者蒙版（模式为“L”或者“RGBA”）。

这个方法与Image.paste(xy, color, bitmap)有相同的功能。

例子：

>>> from PIL import Image,ImageDraw

>>> im01 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>> im02 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test02.jpg")

>>> im =im02.resize(300,200)>>> im.size

(300, 200)

>>> r,g,b =im.split()

>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)

>>>draw.bitmap((0,0), r, fill = (255,0,0))

>>>draw.bitmap((300,200), g, fill = (0,255,0))

>>>draw.bitmap((600,400), b, fill = (0,0,255))

>>> im01.show()

变量xy是变量bitmap对应位图起始的坐标值，而不是一个区域。

图像im01如下：

3、  Chord

定义：draw.chord(xy,start, end, options)

含义：和方法arc()一样，但是使用直线连接起始点。

变量options的outline给定弦轮廓的颜色。Fill给定弦内部的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw
>>> im01 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")
>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)
>>> draw.chord((0,0,200,200),0, 90, fill = (255,0,0))
>>> draw.chord((300,300,500,500), 0, -90, fill = (0,255,0))
>>> draw.chord((200,200,300,300), -90, 0, fill = (0,0,255))
>>> im01.show()

图像im01如下：

4、  Ellipse

定义：draw.ellipse(xy,options)

含义：在给定的区域绘制一个椭圆形。

变量options的outline给定椭圆形轮廓的颜色。Fill给定椭圆形内部的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw
>>> im01 =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")
>>> draw =ImageDraw.Draw(im01)
>>> draw.ellipse((0,0, 200, 200), fill = (255, 0, 0))
>>> draw.ellipse((200,200,400,300),fill = (0, 255, 0))
>>>draw.ellipse((400,400,800,600), fill = (0, 0, 255))
>>> im01.show()

图像im01如下：

5、  Line

定义：draw.line(xy,options)

含义：在变量xy列表所表示的坐标之间画线。

坐标列表可以是任何包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的序列对象。它至少包括两个坐标。

变量options的fill给定线的颜色。

（New in 1.1.5）变量options的width给定线的宽度。注意线连接不是很好，所以多段线段连接不好看。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>>draw.line([(0,0),(100,300),(200,500)], fill = (255,0,0), width = 5)

>>>draw.line([50,10,100,200,400,300], fill = (0,255,0), width = 10)

>>>im01.show()

图像im01如下：

6、  Pieslice

定义：draw.pieslice(xy,start, end, options)

含义：和方法arc()一样，但是在指定区域内结束点和中心点之间绘制直线。

变量options的fill给定pieslice内部的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>>draw.pieslice((0,0,100,200), 0, 90, fill = (255,0,0))

>>>draw.pieslice((100,200,300,400), 0, -90, fill = (0,255,0))

>>> im01.show()

图像im01如下：

7、  Point

定义：draw.point(xy,options)

含义：在给定的坐标点上画一些点。

坐标列表是包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的任何序列对象。

变量options的fill给定点的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>> draw.point([(0,0),(100,150), (110, 50)], fill = (255, 0, 0))

>>> draw.point([0,10,100,110, 210, 150], fill = (0, 255, 0))

>>>im01.show()

图像im01上在对应的坐标点上会有红色/绿色的点，每个点只占一个像素点。图像如下：

8、  Polygon

定义：draw.polygon(xy,options)

含义：绘制一个多边形。

多边形轮廓由给定坐标之间的直线组成，在最后一个坐标和第一个坐标间增加了一条直线，形成多边形。

坐标列表是包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的任何序列对象。它最少包括3个坐标值。

变量options的fill给定多边形内部的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>> draw.polygon([(0,0),(100,150), (210, 350)], fill = (255, 0, 0))

>>> draw.polygon([300,300,100,400, 400, 400], fill = (0, 255, 0))

>>>im01.show()

图像01如下：

9、  Rectangle

定义：draw.rectangle(box,options)

含义：绘制一个长边形。

变量box是包含2元组[(x,y),…]或者数字[x,y,…]的任何序列对象。它应该包括2个坐标值。

注意：当长方形没有没有被填充时，第二个坐标对定义了一个长方形外面的点。

变量options的fill给定长边形内部的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>>draw.rectangle((0,0,100,200), fill = (255,0,0))

>>> draw.rectangle([100,200,300,500],fill = (0,255,0))

>>>draw.rectangle([(300,500),(600,700)], fill = (0,0,255))

>>>im01.show()

图像01如下：

10、Text

定义：draw.text(position,string, options)

含义：在给定的位置绘制一个字符创。变量position给出了文本的左上角的位置。

变量option的font用于指定所用字体。它应该是类ImangFont的一个实例，使用ImageFont模块的load()方法从文件中加载的。

变量options的fill给定文本的颜色。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>> draw.text((0,0),"Hello", fill = (255,0,0))

>>>im01.show()

在图像01的(0,0)位置绘制出字符串“Hello”。

11、 Textsize

定义：draw.textsize(string,options)⇒ (width, height)

含义：返回给定字符串的大小，以像素为单位。

变量option的font用于指定所用字体。它应该是类ImangFont的一个实例，使用ImageFont模块的load()方法从文件中加载的。

例子：

>>>from PIL import Image, ImageDraw

>>>im01 = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\test01.jpg")

>>>draw = ImageDraw.Draw(im01)

>>>draw.textsize("Hello")

(30, 11)

>>>draw.textsize("Hello, the world")

(96, 11)

>>>im01.show()

四、ImageDraw模块的option变量

Option变量有三个属性，分别为outline，fill和font。Outline和fill都可为整数或者元组；font为ImageFont类的实例。

这几个属性在前面方法介绍中都有用到，这里不作解释。

五、ImageDraw模块的兼容性

类Draw包括的一个构造函数和一些方法提供向后兼容。为了使这些函数正常工作，用户应该使用options，或者使用这些方法。但不能混合旧的和新的调用习惯。

（IronPIL）IronPIL不支持这些有兼容性的方法。

1、  ImageDraw

定义：ImageDraw(image)⇒ Draw instance

含义：（不赞成）生成Draw的实例。新代码中不要用这个函数。

2、  Setink

定义：draw.setink(ink)

含义：（不赞成）为后续绘制和fill属性设置颜色。

3、   Setfill

定义：draw.setfill(mode)

含义：（不赞成）设置fill属性。

如果变量mode为0，后续绘制的形状（像多边形和长方形）都是轮廓。如果mode为1，则它们会被填充。

4、  Setfill

定义：draw.setfont(font)

含义：（不赞成）为text()方法设置默认的字体。

变量font是ImageFont类的实例，使用ImageFont模块的load()方法从文件中加载的。

五、ImageDraw示例

首先创建一个图片或者打开一个图片

blank = Image.new("RGB",[1024,768],"white")

创建一个可用来Image操作的对象(必须)

drawObj = ImageDraw.Draw(blank)

直线

# 创建一个正方形。 [x1,x2,y1,y2]或者[(x1,x2),(y1,y2)] fill代表的为颜色
drawObj.line([100,100,100,600],fill='red')
drawObj.line([100,100,600,100],fill='red')
drawObj.line([600,100,600,600],'black')
drawObj.line([100,600,600,600],'red')
# blank.save('white.jpg','jpeg')

弧线

# 弧形 [x1,x2,y1,y2] 弧度 颜色
drawObj.arc([100,100,600,600],0,360,fill='black')
drawObj.arc([200,100,500,600],0,360,fill='red')
blank.save('black.jpg','jpeg')

圆

# 画圆 [x1,x2,y1,y2] outline边框颜色 fill填充颜色
drawObj.ellipse([100,100,600,600],outline='black',fill='white')
blank.save('black.jpg','jpeg')

半圆

# 画半圆 [x1,x2,y1,y2] 弧度 outline弦线颜色 fill填充颜色
drawObj.chord([100,100,600,600],0,360,outline=125)
drawObj.chord([100,100,600,600],0,90,outline=158)
drawObj.chord([100,100,600,600],90,180,outline=99,fill='red')
blank.save('black.jpg','jpeg')

扇形

# 扇形 [x1,x2,y1,y2] 弧度 outline弦线颜色 fill填充颜色
drawObj.pieslice([100,100,600,600],180,210,outline=255)
drawObj.pieslice([100,100,600,600],30,80,fill=255)
blank.save('black.jpg','jpeg')

多边形

# 多边形
drawObj.polygon([10,23,45,6,77,87],outline='red')
drawObj.polygon([10,20,30,40,50,90,70,80,90,100],fill='red')
blank.save('black.jpg','jpeg')

矩形

# 矩形
drawObj.rectangle((200,200,500,500),outline = "red")
drawObj.rectangle((250,300,450,400),fill = 128)
blank.save('black.jpg','jpeg')

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