与二进制PNG图像在PIL/pillow中的处理方法

Question

当将 PIL Image 对象中的二进制 PNG 文件转换为 numpy 数组时，无论原始图像是否被反转，其值都是相同的。

例如，这两个图像产生相同的 numpy 数组。

import numpy as np
from PIL import Image
t = Image.open('t.png')
t_inverted = Image.open('t_inverted.png')
np.asarray(t)
np.asarray(t_inverted)

np.asarray(t)或np.asarray(t_inverted)的输出结果为：

array([[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1],
       [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]], dtype=uint8)

我原本期望0和1也会被翻转。为什么它们是相同的？

- waspinator

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我可以确认Matlab显示了相同的行为。 - jmd_dk

Answer 1

这两个PNG文件都是索引颜色的。它们包含相同的数据数组，只有值为0和1，但这些值不是像素颜色。它们应该是调色板的索引。在第一个文件中，调色板是

 Index     RGB Value
   0    [  0,   0,   0]
   1    [255, 255, 255]

在第二个文件中，调色板为：

 Index     RGB Value
   0    [255, 255, 255]
   1    [  0,   0,   0]

问题在于，当Image对象转换为numpy数组时，调色板并未使用，仅返回索引数组。

要解决此问题，请使用Image对象的convert()方法将格式从索引调色板转换为RGB颜色：

t = Image.open('t.png')
t_rgb = t.convert(mode='RGB')
arr = np.array(t_rgb)

- Warren Weckesser

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为了获得更好的NumPy表示，使用二进制'1'模式：arr = np.array(t.convert('1'))。 - jmd_dk

然后要回到0和1，可以使用astype()方法：np.asarray(t.convert('1')).astype(np.uint8) - waspinator