Python 图像处理实战：生成手绘图、证件照与九宫格

此脚本可轻松扩展为批量处理模式，遍历文件夹中的所有图片进行转换。

2. 生成证件照

证件照通常需要特定尺寸和纯色背景。本例演示如何使用 Pillow 调整尺寸，并结合 RemoveBg 接口实现智能抠图换底。

注意事项

• RemoveBg 服务需要注册账号获取 API Key。
• 输出图片建议保持 PNG 格式以支持透明通道。
• 背景色使用 RGB 元组表示，例如 (255, 255, 255) 代表白色。

代码实现

# encoding=utf-8
from PIL import Image
from removebg import RemoveBg

# 替换为你的真实 API Key
API_KEY = 'YOUR_API_KEY_HERE'
LOG_FILE = 'error.log'

def change_bgcolor(file_in, file_out, api_key, color):
    '''
    去除背景并填充指定颜色
    :param file_in: 输入图片路径
    :param file_out: 输出图片路径
    :param api_key: RemoveBg API Key
    :param color: 背景颜色元组 (R, G, B)
    '''
    if not api_key or api_key == 'YOUR_API_KEY_HERE':
        raise ValueError("请先设置有效的 API Key")

    rmbg = RemoveBg(api_key, LOG_FILE)
    try:
        # 执行抠图
        rmbg.remove_background_from_img_file(file_in)
        # 获取无背景图片路径
        base_name = file_in.split('.')[0]
        ext = file_in.split('.')[-1]
        no_bg_path = f"{base_name}_no_bg.{ext}"
        
        no_bg_image = Image.open(no_bg_path)
        x, y = no_bg_image.size
        
        # 创建新画布
        new_image = Image.new('RGBA', no_bg_image.size, color=color)
        # 合成图片
        new_image.paste(no_bg_image, (0, 0), no_bg_image)
        new_image.save(file_out)
        print(f'背景更换完成：{file_out}')
    except Exception as e:
        print(f'抠图失败：{e}')

def change_size(file_in, file_out, width, height):
    '''
    调整图片尺寸
    '''
    image = Image.open(file_in)
    # 使用 LANCZOS 重采样以获得更好质量
    resized_image = image.resize((width, height), Image.LANCZOS)
    resized_image.save(file_out)
    print(f'尺寸调整完成：{file_out}')

if __name__ == "__main__":
    input_file = 'input_photo.png'
    output_file = 'output_id_photo.png'
    
    # 1. 调整尺寸 (可选)
    # change_size(input_file, 'temp_resized.png', 413, 626)
    
    # 2. 更换背景色 (蓝色背景)
    bg_color = (0, 125, 255)
    change_bgcolor(input_file, output_file, API_KEY, bg_color)

3. 生成艺术二维码

标准二维码较为单调，MyQR 库允许我们在二维码中心嵌入图片，增加视觉吸引力。

使用方法

安装后，既可在命令行直接运行，也可在 Python 脚本中调用。

命令行示例

myqr https://www.example.com -p logo.png -c

参数说明：

• https://...: 目标链接。
• -p: 指定要嵌入的图片路径。
• -c: 开启彩色模式。

代码集成示例

from myqr import run

run(
    url='https://www.example.com',
    version=1,
    level='H',
    picture='logo.png',
    colored=True,
    save_name='art_qr.png'
)

此方法生成的二维码不仅美观，且具备较高的容错率，适合海报设计或社交媒体分享。

4. 生成词云图

词云图能直观展示文本数据的关键词分布，常用于数据分析报告或情感分析可视化。

核心步骤

1. 文本预处理：收集文本并进行分词（中文需使用 jieba 库）。
2. 配置属性：设置画布大小、字体、背景色、最大词数等。
3. 生成与保存：实例化 WordCloud 对象并生成图片。

代码实现

from wordcloud import WordCloud
from PIL import Image
import numpy as np

# 假设 wordlist 是分词后的列表，例如 ['Python', '编程', '数据处理']
wordlist = ['Python', '图像处理', '自动化', 'Pillow', 'Numpy', '开发', '效率']

def generate_word_cloud(word_list, width=900, height=600, bg_color='white', save_path='wordcloud.png'):
    # 加载遮罩图片（可选，如哪吒轮廓）
    # mask_array = np.array(Image.open('mask.png'))
    
    wc = WordCloud(
        width=width,
        height=height,
        background_color=bg_color,
        # mask=mask_array,  # 启用遮罩
        max_words=300,
        font_path='./fonts/simhei.ttf',  # 必须指定中文字体路径，否则乱码
        collocations=False,
        min_font_size=10,
        max_font_size=100,
        random_state=42
    )
    
    # 生成词云
    wc.generate(' '.join(word_list))
    
    # 显示图片
    # wc.show()
    
    # 保存图片
    wc.to_file(save_path)
    print(f'词云图已保存至：{save_path}')

if __name__ == '__main__':
    generate_word_cloud(wordlist)

注意：生成中文词云时，务必下载对应的 .ttf 字体文件（如黑体、宋体）并正确配置 font_path 路径。

5. 生成微信九宫格图片

朋友圈九宫格是将一张大图分割为 9 张小图的技术需求。由于原始图片可能非正方形，需先进行填充处理。

逻辑流程

1. 填充：取原图长宽较大值作为边长，白底填充为正方形。
2. 切割：将正方形均分为 3x3 网格。
3. 保存：按顺序保存 9 张图片。

代码实现

# encoding=utf-8
from PIL import Image
import os

def fill_image(image):
    """将图片填充为正方形"""
    width, height = image.size
    new_length = max(width, height)
    new_image = Image.new(image.mode, (new_length, new_length), color='white')
    
    # 居中粘贴
    if width > height:
        new_image.paste(image, (0, int((new_length - height) / 2)))
    else:
        new_image.paste(image, (int((new_length - width) / 2), 0))
    return new_image

def cut_image(image):
    """将图片切割成九宫格"""
    width, height = image.size
    item_width = int(width / 3)
    box_list = []
    
    for i in range(0, 3):
        for j in range(0, 3):
            box = (
                j * item_width, 
                i * item_width, 
                (j + 1) * item_width, 
                (i + 1) * item_width
            )
            box_list.append(box)
    
    image_list = [image.crop(box) for box in box_list]
    return image_list

def save_images(image_list, output_dir='./grid_output'):
    """保存图片"""
    if not os.path.exists(output_dir):
        os.makedirs(output_dir)
        
    index = 1
    for image in image_list:
        filename = os.path.join(output_dir, f'{index}.png')
        image.save(filename, 'PNG')
        index += 1
    print(f'九宫格图片已保存至目录：{output_dir}')

if __name__ == '__main__':
    file_path = "input.jpg"
    if os.path.exists(file_path):
        image = Image.open(file_path)
        square_image = fill_image(image)
        grid_list = cut_image(square_image)
        save_images(grid_list)
    else:
        print("未找到输入文件")

总结

本文展示了 Python 在图像处理领域的五种典型应用场景。通过组合不同的库，开发者可以快速构建出具有实用价值的工具。这些技术不仅适用于个人娱乐，也可集成到企业级应用中，提升工作效率。建议读者在实际项目中根据需求灵活调整参数，并注意处理异常情况和文件路径兼容性。