Python PIL如何从mode=1的数组中生成位图/ PNG？

Question

我第一次尝试使用PIL（和numpy）进行操作。我试图通过mode='1'生成一个黑白棋盘图像，但它无效。

from PIL import Image
import numpy as np

if __name__ == '__main__':
    g = np.asarray(dtype=np.dtype('uint8'), a=[
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
    ])
    print(g)

    i = Image.fromarray(g, mode='1')
    i.save('checker.png')

抱歉，浏览器可能会尝试插入这个内容，但它是一个8x8的PNG图片。

我错过了什么吗？

相关的PIL文档：https://pillow.readthedocs.org/handbook/concepts.html#concept-modes

$ pip freeze
numpy==1.9.2
Pillow==2.9.0
wheel==0.24.0

- Jason Dunkelberger

Answer 1

使用numpy数组和模式1似乎存在问题。作为解决方法，您可以使用模式L并在保存前转换为模式1。以下代码片段生成所预期的棋盘格。

from PIL import Image
import numpy as np

if __name__ == '__main__':
    g = np.asarray(dtype=np.dtype('uint8'), a=[
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0]
    ])
    print(g)

    i = Image.fromarray(g, mode='L').convert('1')
    i.save('checker.png')

- hennes

---

是的，我用这种方法成功实现了灰度模式。从那里转换似乎对我也有效。我猜“1”模式仍然使用整个字节来包含每个位（至少文档是这样打算的），所以在系统资源方面并没有太大的区别。所以目前看起来还不错。 - Jason Dunkelberger

这个方法可行，但是 Image.frombytes(mode='1', size=data.shape[::-1], data=np.packbits(data, axis=1)) 比 Image.fromarray(data * 255, mode='L').convert('1') 快大约两倍。 - PM 2Ring

Answer 2

如其他答案所指出的，您遇到了一个Pillow的bug，而被采纳的答案是可以的。

作为PIL/Pillow的替代，您可以使用pypng，或者您可以使用numpngw，这是我编写的一个库，用于将NumPy数组写入PNG和动画PNG文件中。它在github上： https://github.com/WarrenWeckesser/numpngw（它具有python软件包的所有样板文件，但关键文件是numpngw.py）。它也在PyPI上。

下面是使用numpngw.write_png创建棋盘图像的示例。这将创建一个位深度为1的图像：

In [10]: g
Out[10]: 
array([[1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
       [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
       [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1],
       [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1]], dtype=uint8)

In [11]: import numpngw

In [12]: numpngw.write_png('checkerboard.png', g, bitdepth=1)

这是它创建的图像：

- Warren Weckesser

Answer 3

我认为这是一个bug。已经在Github上报告了（链接）。虽然有些修复操作已经提交，但似乎没有解决这个问题。如果您使用模式“L”，然后将图像转换为模式“1”，则一切正常，因此您可以将其用作解决问题的方法。

from PIL import Image
import numpy as np

if __name__ == '__main__':
    g = np.asarray(dtype=np.dtype('uint8'), a=[
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, ],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, ],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, ],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, ],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, ],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, ],
        [0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, ],
        [255, 0, 255, 0, 255, 0, 255, 0, ],
    ])
    print(g)

    i = Image.fromarray(g, mode='L').convert('1')
    i.save('checker.png')

- user2386841

Answer 4

只需使用PyPNG即可:

import numpy as np

if __name__ == '__main__':
    g = np.asarray(dtype=np.dtype('uint8'), a=[
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
        [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, ],
        [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, ],
    ])
    print(g)

    import png
    i = png.from_array(g, mode='L;1')
    i.save('checker.png')

- David Jones