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python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

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本篇文章给大家带来的内容是介绍python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对你们有所帮助。

马赛克画是一张由小图拼成的大图,我们的效果图,放大看细节,每一块都是一张独立的图片,拼在一起组成一张大图,感觉像是用马赛克拼出来的画,所以叫马赛克画。看到网上的一些马赛克画觉得很酷,于是自己用Python实现了一下将一张原图转换成马赛克画。

我们的效果图是这样的:

python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

原图是这样的:

python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

实现的具体思路是这样的:

第一步:首先收集一组图片,这些图片会作为大图中的小方格图片。图片越多,最后生成的图片颜色越接近。

第二步:将要转换的图片分割成一个一个小方格图片,像下面这样

python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

第三步:对于每一个小方格图片,取图片集里面最接近的图片替换。所有小方格都替换后,就生成了我们最终的马赛克画。

听上去是不是很简单?

我们来看一下具体的实现步骤,下面是一些核心代码。

我们的图片集存在images目录下,下面的代码加载目录下所有的图片,并缩放成统一的尺寸

import re import os import cv2 import numpy as np from tqdm import tqdm IMG_DIR = "images" def load_all_images(tile_row, tile_col):  img_dir = IMG_DIR  filenames = os.listdir(img_dir)  result = []  print(len(filenames))  for filename in tqdm(filenames):  if not re.search(".jpg", filename, re.I):  continue  try:  filepath = os.path.join(img_dir, filename)  im = cv2.imread(filepath)  row = im.shape[0]  col = im.shape[1]  im = resize(im, tile_row, tile_col)  result.append(np.array(im))  except Exception as e:  msg = "error with {} - {}".format(filepath, str(e))  print(msg)  return np.array(result, dtype=np.uint8)

这里load_all_images函数的参数就是统一后的尺寸,tile_row和tile_col分别对应高和宽。

下面的代码对要转换的图片进行分割

img = cv2.imread(infile) tile_row, tile_col = get_tile_row_col(img.shape) for row in range(0, img_shape[0], tile_row):  for col in range(0, img_shape[1], tile_col):  roi = img[row:row+tile_row,col:col+tile_col,:]

我们将要转换的图片分割成一个个小方格,tile_row和tile_col是小方格的高和宽,roi存取小方格中的图片数据。

下面是计算两张图片相似度的函数

from scipy.spatial.distance import euclidean def img_distance(im1, im2):  if im1.shape != im2.shape:  msg = "shapes are different {} {}".format(im1.shape, im2.shape)  raise Exception(msg)  array1 = im1.flatten()  array2 = im2.flatten()  dist = euclidean(array1, array2)  return dist

im1和im2是两张图片的数据,图片数据是一个三维的numpy数组,这里我们将三维数组转换成一维数组后,比较两者的欧式距离。之后要找出最相似的图片,只需遍历图片集中所有的图片,找到距离最短的那张图片,去替换原图中的小方格就可以了。

我们再来看一下最终实现的效果:

python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

放大图中局部的细节如下:

python如何生成马赛克画?生成马赛克画的方法(代码详解)

如果对图片的画质不满意,想要更精细的画质,可以考虑在分割的时候把图片分割成更小的方格,不过这样也会增加程序运行的时间。

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