之前看到過很多頭條,說哪國某人堅持了多少年自學使用excel畫畫,效果十分驚艷。
對於他們的耐心我十分敬佩。 但是作為一個程式設計師,自然也得挑戰一下自己。 這種需求,我們十分鐘就可以完成!
基本思路
實現這個需求的基本思路是讀取這張圖片每一個像素的色彩值,然後給excel里的每一個單元格填充上顏色。所以主要用到的是PIL、openpyxl這兩個庫。
PIL使用
PIL是Python裡面做圖像處理的時候十分常用的一個庫,功能也是十分的強大,這裡只需要用到PIL里一小部分的功能。
from PIL import Image
img = Image.open(img_path) # 讀取圖片
width, height = img.size # 獲取圖片大小
r, g, b = img.getpixel((w - 1, h - 1)) # 獲取像素色彩值
Image.open()是PIL裡面打開一張圖片的函數,支持多種圖片類型 img_path是圖片路徑,可以是相對路徑,也可以是絕對路徑 img.size是獲取圖片的size屬性,包含圖片的寬和高 img.getpixel()是獲取圖片色彩值的函數,需傳入一個tuple或list,值為像素坐標xy
openpyxl使用
openpyxl幾乎是Python里功能最全的操作excel文件的庫了,這裡也只需要用到它的一小部分功能。
import openpyxl
from openpyxl.styles import fills
workbook = openpyxl.Workbook()
worksheet = workbook.active
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
workbook.save(out_file)
openpyxl.Workbook()新建一個excel文件 workbook.active 激活一個工作表 cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)填充一個單元格,fill_type="solid"是填充類型,fgColor=hex_rgb是填充的顏色 workbook.save()保存文件,需傳入要保存的文件名
寫一段代碼
寫這一個畫圖的需求需要用到的核心就是上面介紹的PIL跟openpyxl的幾種用法。但是在實際寫的時候,還會有一些其他問題,比如:
1.getpixel()獲取的顏色值是rgb十進位的,但fills.PatternFill 里的fgColor`參數接收到的顏色值是十六進位的值
這個問題其實就是十進位轉十六進位,很容易解決
def int_to_16(num):
num1 = hex(num).replace('0x', '')
num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1 # 位數只有一位的時候在前面補零
return num2
2.excel的單元格默認是長方形,修改為正方形才不會使圖片變形
if h == 1:
_w = cell.column
_h = cell.col_idx
# 調整列寬
worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
# 調整行高
worksheet.row_dimensions[h].height = 6
這裡用到了雙重for循環,外層是width,裡層是height,是一列一列的填充顏色,因此判斷if h == 1,避免多次調整列寬。
3.excel支持的樣式數量有限
這個問題比較嚴重。如果直接對高清大圖進行操作,最後輸出的excel文件在打開的時候,可能會提示我們文件有問題,需要自動修復。
但是等它修復完成之後,會發現填充的所有顏色都消失了!
一開始以為是使用的行列數過多了原因。
查詢資料後發現,13版excel支持的大行數是1048576,最大列數是16384,我們使用的單元格數量還遠沒達到限制。
在經過更換圖片、更換excel版本,修改代碼等不充分各種測試,才找到問題的原因所在。
原來是因為,excel的原形是由多個xml文件,填充的顏色都存儲在一個style.xml文件裡面,當這個文件過大就會導致打開的時候報錯。
所以為了解決這個問題,有兩個解決方案,第一是縮小圖片,第二是減少圖片顏色。縮小圖片的時候自帶減少圖片顏色的功能,減少圖片顏色的方法可以採用灰度化、二值化等方法。
總體上來講,就是需要控制顏色數量*單元格數<閾值(3300w左右)。
MAX_WIDTH = 300
MAX_HEIGHT = 300
def resize(img):
w, h = img.size
if w > MAX_WIDTH:
h = MAX_WIDTH / w * h
w = MAX_WIDTH
if h > MAX_HEIGHT:
w = MAX_HEIGHT / h * w
h = MAX_HEIGHT
return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
最終效果
蒼天不負有心人,打開最後輸出的excel已經可以看到效果了!
所以說,一切能用Python解決的問題,最終都會用Python來解決。
全部代碼
# draw_excel.py
from PIL import Image
import openpyxl
from openpyxl.styles import fills
import os
MAX_WIDTH = 300
MAX_HEIGHT = 300
def resize(img):
w, h = img.size
if w > MAX_WIDTH:
h = MAX_WIDTH / w * h
w = MAX_WIDTH
if h > MAX_HEIGHT:
w = MAX_HEIGHT / h * w
h = MAX_HEIGHT
return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
def int_to_16(num):
num1 = hex(num).replace('0x', '')
num2 = num1 if len(num1) > 1 else '0' + num1
return num2
def draw_jpg(img_path):
img_pic = resize(Image.open(img_path))
img_name = os.path.basename(img_path)
out_file = './result/' + img_name.split('.')[0] + '.xlsx'
if os.path.exists(out_file):
os.remove(out_file)
workbook = openpyxl.Workbook()
worksheet = workbook.active
width, height = img_pic.size
for w in range(1, width + 1):
for h in range(1, height + 1):
if img_pic.mode == 'RGB':
r, g, b = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1))
elif img_pic.mode == 'RGBA':
r, g, b, a = img_pic.getpixel((w - 1, h - 1))
hex_rgb = int_to_16(r) + int_to_16(g) + int_to_16(b)
cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
if h == 1:
_w = cell.column
_h = cell.col_idx
# 調整列寬
worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
# 調整行高
worksheet.row_dimensions[h].height = 6
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
print('write in:', w, ' | all:', width + 1)
print('saving...')
workbook.save(out_file)
print('success!')
if __name__ == '__main__':
draw_jpg('mona-lisa.jpg')
上面說到 顏色數量*單元格數<閾值(256^4左右)的時候,可能有人會有疑惑,這個256^4是怎麼來的。
這個當然是我測試信口開河得來的。
既然是有顏色數量跟單元格數這兩個變量,那麼自然要有兩個測試方法以上。一個觀察顏色數量,一個觀察單元格數。
但我在這裡只做了顏色數量的一個測試。(最大的原因就是生成上萬行*上萬列的excel實在是太久了...懶...)
count = 0
MAX_WIDTH = 255
for w in range(1, MAX_WIDTH + 1):
for h in range(1, MAX_WIDTH + 1):
cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
if h == 1:
_w = cell.column
_h = cell.col_idx
# 調整列寬
worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
# 調整行高
worksheet.row_dimensions[h].height = 6
if count < 255 ** 3:
back = int_to_16(num=count)
back = '0' * (6 - len(back)) + back
else:
back = ''.join([int_to_16(random.randint(0, 255)) for _ in range(3)])
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=back)
count += 1
count是記錄顏色的變量,確保每一個顏色都不重複,但目前計算機RGB表示的顏色最多只有256^3種 通過調整MAX_WIDTH的值來測試excel的閾值
最後生成的測試excel如下:
...還有點好看。
小編寄語
最後小編幫助大家整理了一套python教程,下面展示了部分,希望也能幫助對編程感興趣,想做數據分析,人工智慧、爬蟲或者希望從事編程開發的小夥伴,畢竟python工資也還可以,如果能幫到你請點讚、點讚、點讚。
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