4.5.ASCII文本圖案的python實現-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/datongitis/article/details/124285627

本文介绍了如何使用Python将图片转化为ASCII艺术，通过灰度字符集和Pillow库，结合图像处理和特定比例，将图像转化为文本形式。文章还强调了等宽字体的重要性，并提供了代码示例和试运行效果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.問題描述及思路

我是在<python極客編程>一書中看到的這个案例.

ASCII文本圖案是指一个僅由ascii字符構成的文本文件, 但藉由字符排列在視覺上實現了對圖像的簡化重現.

實現基于兩个前提: 一是將ascii字符按灰度進行有序排列, 這个工作已經由前人完成, 順序排列下文可見; 二是將圖片處理爲類似于素描繪畫的可用數值描述的灰度不同的色凷. 在這兩个基礎上, 對照圖像小凷的灰度尋找合適的字符表示, 最後將所有字符儲存起來, 即實現了圖像到文本的轉化.

本質是數學中代數對幾何的再描述.

2.實現代碼

# img2ASCII
import argparse
from pydoc import describe
import sys
from PIL import Image
import numpy as np

# ASCII文本預設的灰度級別， 以字符的線條密度區分， 70級更精細， 10級比較粗略
GRAYSCALE_70 = "$@B%8&WM#*oahkbdpqwmZO0QLCJUYXzcvunxrjft/\|()1{[}]?-_+~<>i!lI;:,\"^`'. "
GRAYSCALE_10 = "@%#*+=-:. "


def get_average_L(img):
    """計算小凷的平均亮度

    Args:
        img (PIL.Image.Image): 轉換後的灰度圖像
    """
    np_img = np.array(img)  # 將img轉換爲np數組
    # 計算並返回平均亮度
    weight, height = np_img.shape
    return np.average(np_img.reshape(weight*height))


def image2ascii(imgfile, cols, scale, gs):
    """轉換圖像到ASCII文本圖案

    Args:
        imgfile (.jpg等等): 待轉換的圖像
        cols (int): ASCII文本的列數
        scale (float): 字体寬高的縮放係數

    Returns:
        list: ASCII字符的二維數組
    """
    global GRAYSCALE_10, GRAYSCALE_70
    # 尺寸計算
    img = Image.open(imgfile).convert('L')  # 打開圖片並轉換爲灰度圖像, L表示luminace
    img_weight, img_height = img.size[0], img.size[1]  # 獲取圖片尺寸
    print(f'{imgfile}的原始尺寸: {img_weight}*{img_height}')
    block_weight = img_weight/cols  # 計算分割後的小凷的寬度， 默認80列
    block_height = block_weight/scale  # 計算分割後的小凷的高度， 寬高比默認爲0.43， 應用于等寬字体
    rows = int(img_height/block_height)  # 計算最終的ASCII文本行數
    print(f'將生成 {rows}行/{cols}列的文本圖案')

    # 檢查尺寸是否合適
    if cols > img_weight or rows > img_height:
        sys.exit('設定的行/列數太大,圖片無法解析.')

    # 生成ascii文本, 取整是爲了避免圖像的邊緣被截斷
    ascii_img = []
    # 遍歷小凷, 計算每个小凷的起止坐標並匹配字符
    for r in range(rows):
        y_start = int(r*block_height)
        y_end = int((r+1)*block_height)
        if r == rows-1:
            y_end = img_height  # 修正邊緣的小凷坐標
        ascii_img.append("")  # 在列表中添加空字符串, 便于建立二維數組
        for c in range(cols):
            x_start = int(c*block_weight)
            x_end = int((c+1)*block_weight)
            if c == cols-1:
                x_end = img_weight
            # 將裁剪後的圖像小凷添加到另一个Image對象
            img_new = img.crop((x_start, y_start, x_end, y_end))  # 左上右下坐標
            average_L = int(get_average_L(img_new))  # 獲取圖像小凷的灰度值
            # 對比預設的ASCII文本灰度級別, 尋找匹配當前小凷的字符
            if gs == '70':
                # print(str(average_L*9/255))
                ascii_gray = GRAYSCALE_70[int(average_L*69/255)]
            else:
                # 由于int()的截斷性質, 最後的空字符總是不出現, 所以10
                ascii_gray = GRAYSCALE_10[int(average_L*9/255)]
            ascii_img[r] += ascii_gray  # 將匹配的字符加入到當前行, 本質是二維數組

    return ascii_img


def main():
    """主流程"""
    # 解析命令行參數
    desc_str = "----image to ascii----"
    parser = argparse.ArgumentParser(description=desc_str)  # 創建解析對象
    #添加預期的命令行參數, True表示必須提供, False表示可選參數
    parser.add_argument('--img', dest='imgfile', required=True)
    parser.add_argument('--scale', dest='scale', required=False)
    parser.add_argument('--out', dest='outfile', required=False)
    parser.add_argument('--cols', dest='cols', required=False)
    parser.add_argument('--gs', dest='grayscale', required=False)
    args = parser.parse_args()  # 創建參數對象
    # 處理參數, 指定可選參數的默認值
    imgfile = args.imgfile
    outfile = '/home/yr/Desktop/ascii_img.txt'  # linux系統默認保存到桌面
    if args.outfile:
        outfile = args.outfile
    scale = 0.43  # 設置小凷默認寬高比, 0.43是最適于等寬字体的
    if args.scale:
        scale = float(args.scale)
    cols = 80  # 設置ascii文本的默認列數, 太大則失去了創建ascii文本圖案的意義
    if args.cols:
        cols = int(args.cols)
    gs = '10'  # 設置默認的灰堦字符集, 用10堦
    if args.grayscale:
        gs = args.grayscale

    # 將生成的ASCII圖案寫入到文本文件
    ascii_img = image2ascii(imgfile, cols, scale, gs)
    with open(outfile, 'w') as f_obj:
        for row in ascii_img:
            f_obj.write(row+'\n')  # 分行寫入
    # 打印輸出文件的的位置信息
    print(f'圖像的ASCII文本圖案已保存到 {outfile}')



if __name__ == '__main__':
    main()