如何挽救鑑黃師的職業生涯 - Python繪製像素圖

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01. ASCII藝術

ASCII的全稱是American Standard Code for Information Interchange，即美國信息交換標準碼。是由軍用電報編碼發展而來，併成爲最通用的現代計算機編碼系統。

在顯卡還不能摧毀航母戰鬥羣的年代，計算機還主要用來計算導彈彈道和衛星軌道，其圖形處理能力是很是弱的，甚至還不現在天高級一點的示波器。但這並不能阻止人類對美的追求，正如四萬年前的莽荒也沒有耽誤拉斯科洞窟壁畫的誕生。

在我剛上網那陣，有個流傳很廣的帖子，是教你觀看命令行裏的《星球大戰》，而這部星戰正是由ASCII編碼中的字符構成的，這被稱做ASCII art

在鬥圖代替打字、點播變成直播甚至VR/AR的今天，圖形的處理已經再也不是瓶頸，反而成爲了新的增加點。道高一尺魔高一丈，技術的進步也帶來了有害信息，好比廣你們長朋友們特別關注的色情信息。剛開始色情的鑑定是由人工完成的，李迪同志就是在《暴走大事件》中扮演鑑黃師唐馬儒而一炮走紅。

可是，基於人工智能的圖像識別也在飛速進步，自動鑑黃已經投入實用，鑑黃師的職業前景就面臨着嚴重的威脅！

02. 字符畫

把一張照片轉換爲字符畫，大體須要三步：

1. 將圖片尺寸壓縮到字符畫所能接受的量級；
2. 彩色圖轉換爲灰度圖，灰度是一個0-255的數值；
3. 創建灰度值與字符集之間的映射關係。

早年間以上步驟還須要專門作一個小軟件來完成，而如今只須要簡單的代碼就能夠直接在瀏覽器中實現。

由於字符畫的本質是「字符」，能夠用文本編輯器打開，對於計算機來講，他們和其餘的字符沒有任何區別，「畫」的性質只是由人類的想象力後天賦予的。因此，若是你用字符畫的形式傳播春宮圖，仍是須要唐馬儒。

03. Python擴展庫

針對字符畫生成的基礎功能，Python已經內置了不少優秀的擴展庫，能夠在此基礎上直接調用，而無需重複製造輪子。

• 圖庫PIL(Python Imaging Library)

  基本的圖像處理功能。

• 網庫urllib

  獲取網絡資源，以下載網上的圖片。

from PIL import Image # 圖像處理模塊
from urllib import request #網絡請求模塊
複製代碼

沒有必要把0-255的灰度值一一對應爲不一樣的字符，通常十幾個也就足夠了。這裏作以下定義：

ASCII_CHARS = [' ', '#', '?', '%', '.', '+', '.', '*', ':', ',', '@']
複製代碼

這裏將最低的灰度段映射爲' '（空格），也就是原圖中空白或接近空白的部分，在字符畫中也會會變成空白；而原圖的黑點則變成@。

讀者朋友能夠在後文的開放代碼環境中想要定義本身的字符，並能夠傳入任意網絡圖片作實驗。

04. 圖片預處理

4K屏已經逐漸普及，如今差很少的電腦顯示器也能支持2K分辨率，若是把每一個像素點都變成一個字符，那出來的圖片實在是太大了。

因此首先要對源圖片進行壓縮，再轉換爲灰度模式，即拋出色彩信息。

# 壓縮圖片
def scale_image(image, new_width=60):
    (original_width, original_height) = image.size # 獲取原圖尺寸
    aspect_ratio = original_height/float(original_width) * 0.5 # 計算高寬比，由於輸出文本有2倍行距，因此乘0.5維持高寬比
    new_height = int(aspect_ratio * new_width)
    new_image = image.resize((new_width, new_height))
    return new_image

# 灰度模式
def convert_to_grayscale(image):
    return image.convert('L') # 調用image對象本身的.convert()方法
複製代碼

05. 圖片到字符

而後是創建圖片（壓縮後）像素點到字符集的映射關係。

def map_pixels_to_ascii_chars(image, range_width=25):

    # 將每一個像素根據其灰度值映射爲一個字符，每一個字符對應25個灰度值
    pixels_in_image = list(image.getdata()) # 獲取原圖灰度值列表 
    pixels_to_chars = [ASCII_CHARS[int(pixel_value/range_width)] for pixel_value in pixels_in_image]
    # 對於每一個像素點，將其灰度值轉換爲列表ASCII_CHARS的索引
    return "".join(pixels_to_chars)[/amalthea_sample_code]
複製代碼

最後綜合前面幾個函數，以文本形式輸出字符畫。

def convert_image_to_ascii(image, new_width=60):
    image = scale_image(image, new_width) # 調用scale_image()函數，壓縮圖片
    image = convert_to_grayscale(image) # convert_to_grayscale()函數，轉換爲灰度圖

    pixels_to_chars = map_pixels_to_ascii_chars(image) # 映射至字符集
    len_pixels_to_chars = len(pixels_to_chars) # 獲取字符集長度

    image_ascii = [pixels_to_chars[index: index + new_width] for index in range(0, len_pixels_to_chars, new_width)]

    return "\n".join(image_ascii)


def handle_image_conversion(image_filepath, new_width=60):
    image = Image.open(image_filepath) # Image.open()打開源圖片
    image_ascii = convert_image_to_ascii(image, new_width) # 調用上面的convert_image_to_ascii()函數
    print(image_ascii) # 輸出字符畫
複製代碼

06. 圖源採集

接下來咱們能夠將任意圖片轉換爲字符畫看看效果，爲了充分發揚互聯網精神，目前僅支持具備網絡地址的圖片（實際上是圖片上傳系統還沒作好）。

下面來看一個實例，將一張QQ企鵝的圖標轉換爲字符畫，點擊運行便可獲得字符畫。

from PIL import Image

ASCII_CHARS = [' ', '#', '?', '%', '.', '+', '.', '*', ':', ',', '@']


def scale_image(image, new_width=60):
    """Resizes an image preserving the aspect ratio. """
    (original_width, original_height) = image.size
    aspect_ratio = original_height/float(original_width) * 0.5
    new_height = int(aspect_ratio * new_width)

    new_image = image.resize((new_width, new_height))
    return new_image


def convert_to_grayscale(image):
    return image.convert('L')


def map_pixels_to_ascii_chars(image, range_width=25):

    pixels_in_image = list(image.getdata())    
    pixels_to_chars = [ASCII_CHARS[int(pixel_value/range_width)] for pixel_value in
            pixels_in_image]

    return "".join(pixels_to_chars)


def convert_image_to_ascii(image, new_width=60):
    image = scale_image(image, new_width)
    image = convert_to_grayscale(image)

    pixels_to_chars = map_pixels_to_ascii_chars(image)
    len_pixels_to_chars = len(pixels_to_chars)

    image_ascii = [pixels_to_chars[index: index + new_width] for index in
            range(0, len_pixels_to_chars, new_width)]

    return "\n".join(image_ascii)

def handle_image_conversion(image_filepath, new_width=60):
    image = Image.open(image_filepath)
    image_ascii = convert_image_to_ascii(image, new_width)
    print(image_ascii)

from urllib import request
    
image_file_path = 'image2ascii.jpg' # 圖片的本地名稱
image_url = "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/9/9c/Tencent_QQ.png/64px-Tencent_QQ.png" # 圖片的網絡地址
request.urlretrieve(image_url, image_file_path) # 將網絡圖片下載到本地，並重命名
handle_image_conversion(image_file_path) # 啓動handle_image_conversion()這個總函數

複製代碼

07. 開放空間

上節的例子仍然保留了默認的字符集和默認圖像寬度60，接下來的部分留給讀者自由發揮，能夠經過修改以下參數得到本身的字符畫：

• new_width：字符畫的尺寸（寬的字符數）
• ASCII_CHARS：字符集
• image_url：網絡圖片地址，就是你想要轉換的圖片

操做示例：

當你在網上看到一張圖片，右鍵-複製圖片地址。

將圖片地址賦值予變量image_url，點擊運行便可。

from PIL import Image
from urllib import request

def scale_image(image, new_width=60):
    (original_width, original_height) = image.size
    aspect_ratio = original_height/float(original_width) * 0.5
    new_height = int(aspect_ratio * new_width)

    new_image = image.resize((new_width, new_height))
    return new_image

def convert_to_grayscale(image):
    return image.convert('L')

def map_pixels_to_ascii_chars(image, range_width=25):
    pixels_in_image = list(image.getdata())    
    pixels_to_chars = [ASCII_CHARS[int(pixel_value/range_width)] for pixel_value in
            pixels_in_image]

    return "".join(pixels_to_chars)

def convert_image_to_ascii(image, new_width=60):
    image = scale_image(image, new_width)
    image = convert_to_grayscale(image)
    pixels_to_chars = map_pixels_to_ascii_chars(image)
    len_pixels_to_chars = len(pixels_to_chars)
    image_ascii = [pixels_to_chars[index: index + new_width] for index in
            range(0, len_pixels_to_chars, new_width)]
    return "\n".join(image_ascii)

def handle_image_conversion(image_filepath, new_width=60):
    image = Image.open(image_filepath)
    image_ascii = convert_image_to_ascii(image, new_width)
    print(image_ascii)

image_file_path = 'image2ascii.jpg' # 圖片的本地名稱
new_width = 60 # 字符畫寬幾個字符 

ASCII_CHARS = [' ', '#', '?', '%', '.', '+', '.', '*', ':', ',', '@'] # 字符集

image_url =  "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/9/9c/Tencent_QQ.png/64px-Tencent_QQ.png" # 圖片的網絡地址
request.urlretrieve(image_url, image_file_path) 

handle_image_conversion(image_file_path, new_width)
複製代碼

摘掉眼鏡看效果更佳。

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