用Python在Excel里畫出蒙娜麗莎的方法示例
之前看到過很多頭條,說哪國某人堅(jiān)持了多少年自學(xué)使用excel畫畫,效果十分驚艷。
對(duì)于他們的耐心我十分敬佩。
但是作為一個(gè)程序員,自然也得挑戰(zhàn)一下自己。
這種需求,我們十分鐘就可以完成!
基本思路
實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求的基本思路是讀取這張圖片每一個(gè)像素的色彩值,然后給excel里的每一個(gè)單元格填充上顏色。所以主要用到的是PIL
、openpyxl
這兩個(gè)庫。
PIL使用
PIL
是Python里面做圖像處理的時(shí)候十分常用的一個(gè)庫,功能也是十分的強(qiáng)大,這里只需要用到PIL
里一小部分的功能。
from PIL import Image img = Image.open(img_path) # 讀取圖片 width, height = img.size # 獲取圖片大小 r, g, b = img.getpixel((w - 1, h - 1)) # 獲取像素色彩值
Image.open()
是PIL里面打開一張圖片的函數(shù),支持多種圖片類型
img_path
是圖片路徑,可以是相對(duì)路徑,也可以是絕對(duì)路徑
img.size
是獲取圖片的size
屬性,包含圖片的寬和高
img.getpixel()
是獲取圖片色彩值的函數(shù),需傳入一個(gè)tuple
或list
,值為像素坐標(biāo)xy
openpyxl使用
openpyxl
幾乎是Python里功能最全的操作excel文件的庫了,這里也只需要用到它的一小部分功能。
import openpyxl from openpyxl.styles import fills workbook = openpyxl.Workbook() worksheet = workbook.active cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb) workbook.save(out_file)
openpyxl.Workbook()
新建一個(gè)excel文件
workbook.active
激活一個(gè)工作表
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
填充一個(gè)單元格,fill_type="solid"
是填充類型,fgColor=hex_rgb
是填充的顏色
workbook.save()
保存文件,需傳入要保存的文件名
寫一段代碼
寫這一個(gè)畫圖的需求需要用到的核心就是上面介紹的PIL
跟openpyxl
的幾種用法。但是在實(shí)際寫的時(shí)候,還會(huì)有一些其他問題,比如:
getpixel()獲取的顏色值是rgb十進(jìn)制的,但
fills.PatternFill 里的
fgColor`參數(shù)接收到的顏色值是十六進(jìn)制的值
這個(gè)問題其實(shí)就是十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制,很容易解決
def int_to_16(num): num1 = hex(num).replace('0x', '') num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1 # 位數(shù)只有一位的時(shí)候在前面補(bǔ)零 return num2
excel的單元格默認(rèn)是長方形,修改為正方形才不會(huì)使圖片變形
if h == 1: _w = cell.column _h = cell.col_idx # 調(diào)整列寬 worksheet.column_dimensions[_w].width = 1 # 調(diào)整行高 worksheet.row_dimensions[h].height = 6
這里用到了雙重for循環(huán),外層是width
,里層是height
,是一列一列的填充顏色,因此判斷if h == 1
,避免多次調(diào)整列寬。
excel支持的樣式數(shù)量有限
這個(gè)問題比較嚴(yán)重。如果直接對(duì)高清大圖進(jìn)行操作,最后輸出的excel文件在打開的時(shí)候,可能會(huì)提示我們文件有問題,需要自動(dòng)修復(fù)。
但是等它修復(fù)完成之后,會(huì)發(fā)現(xiàn)填充的所有顏色都消失了!
一開始以為是使用的行列數(shù)過多了原因。
查詢資料后發(fā)現(xiàn),13版excel支持的大行數(shù)是1048576,最大列數(shù)是16384,我們使用的單元格數(shù)量還遠(yuǎn)沒達(dá)到限制。
在經(jīng)過更換圖片、更換excel版本,修改代碼等不充分各種測試,才找到問題的原因所在。
原來是因?yàn)?,excel的原形是由多個(gè)xml文件,填充的顏色都存儲(chǔ)在一個(gè)style.xml
文件里面,當(dāng)這個(gè)文件過大就會(huì)導(dǎo)致打開的時(shí)候報(bào)錯(cuò)。
所以為了解決這個(gè)問題,有兩個(gè)解決方案,第一是縮小圖片,第二是減少圖片顏色。縮小圖片的時(shí)候自帶減少圖片顏色的功能,減少圖片顏色的方法可以采用灰度化、二值化等方法。
總體上來講,就是需要控制顏色數(shù)量*單元格數(shù)<閾值(3300w左右)
。
MAX_WIDTH = 300 MAX_HEIGHT = 300 def resize(img): w, h = img.size if w > MAX_WIDTH: h = MAX_WIDTH / w * h w = MAX_WIDTH if h > MAX_HEIGHT: w = MAX_HEIGHT / h * w h = MAX_HEIGHT return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
最終效果
蒼天不負(fù)有心人,打開最后輸出的excel已經(jīng)可以看到效果了!
所以說,一切能用Python解決的問題,最終都會(huì)用Python來解決。
全部代碼
# draw_excel.py from PIL import Image import openpyxl from openpyxl.styles import fills import os MAX_WIDTH = 300 MAX_HEIGHT = 300 def resize(img): w, h = img.size if w > MAX_WIDTH: h = MAX_WIDTH / w * h w = MAX_WIDTH if h > MAX_HEIGHT: w = MAX_HEIGHT / h * w h = MAX_HEIGHT return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS) def int_to_16(num): num1 = hex(num).replace('0x', '') num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1 return num2 def draw_jpg(img_path): img_pic = resize(Image.open(img_path)) img_name = os.path.basename(img_path) out_file = './result/' + img_name.split('.')[0] + '.xlsx' if os.path.exists(out_file): os.remove(out_file) workbook = openpyxl.Workbook() worksheet = workbook.active width, height = img_pic.size for w in range(1, width + 1): for h in range(1, height + 1): if img_pic.mode == 'RGB': r, g, b = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1)) elif img_pic.mode == 'RGBA': r, g, b, a = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1)) hex_rgb = int_to_16(r) + int_to_16(g) + int_to_16(b) cell = worksheet.cell(column=w, row=h) if h == 1: _w = cell.column _h = cell.col_idx # 調(diào)整列寬 worksheet.column_dimensions[_w].width = 1 # 調(diào)整行高 worksheet.row_dimensions[h].height = 6 cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb) print('write in:', w, ' | all:', width + 1) print('saving...') workbook.save(out_file) print('success!') if __name__ == '__main__': draw_jpg('mona-lisa.jpg')
附:
上面說到 顏色數(shù)量*單元格數(shù)<閾值(256^4左右)
的時(shí)候,可能有人會(huì)有疑惑,這個(gè)256^4
是怎么來的。
這個(gè)當(dāng)然是我測試信口開河得來的。
既然是有顏色數(shù)量
跟單元格數(shù)
這兩個(gè)變量,那么自然要有兩個(gè)測試方法以上。一個(gè)觀察顏色數(shù)量
,一個(gè)觀察單元格數(shù)
。
但我在這里只做了顏色數(shù)量
的一個(gè)測試。(最大的原因就是生成上萬行*上萬列的excel實(shí)在是太久了...懶...)
count = 0 MAX_WIDTH = 255 for w in range(1, MAX_WIDTH + 1): for h in range(1, MAX_WIDTH + 1): cell = worksheet.cell(column=w, row=h) if h == 1: _w = cell.column _h = cell.col_idx # 調(diào)整列寬 worksheet.column_dimensions[_w].width = 1 # 調(diào)整行高 worksheet.row_dimensions[h].height = 6 if count < 255 ** 3: back = int_to_16(num=count) back = '0' * (6 - len(back)) + back else: back = ''.join([int_to_16(random.randint(0, 255)) for _ in range(3)]) cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=back) count += 1
count
是記錄顏色的變量,確保每一個(gè)顏色都不重復(fù),但目前計(jì)算機(jī)RGB表示的顏色最多只有256^3種
通過調(diào)整MAX_WIDTH
的值來測試excel的閾值
最后生成的測試excel如下:
...還有點(diǎn)好看。?。??
最后
由于精力有限,能力也有限 ,所以沒有測試單一顏色的,也可能有其他的方法能沒有這個(gè)閾值的限制。
代碼已經(jīng)全部上傳至github,歡迎大家友好交流討論 [握手]
到此這篇關(guān)于用Python在Excel里畫出蒙娜麗莎的方法示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python Excel畫蒙娜麗莎內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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