Python Pillow を使った画像の合成

July 15, 2022

Python、Pillow を使って画像を合成してみました（画像はいらすとやさんから）。

まず、Pillow をインストールします。

pip install pillow

画像の読み込みから、リサイズ、貼り付けまで、以下のサイトを参考にしました。

「それ、pythonでできるよ」－画像の合成－

img

background_img

from PIL import Image, ImageDraw

def scale_to_width(img, width):  # アスペクト比を固定して、幅が指定した値になるようリサイズする関数。
    height = round(img.height * width / img.width)  #横幅からアスペクト比をもとに高さを計算
    return img.resize((width, height))  #リサイズし、return

img = Image.open("path/to/character_angel.png")

img.load()
image = Image.new("RGB", img.size, (255, 255, 255))
image.paste(img, mask=img.split()[3])
image.save("out_img.jpg","JPEG",quality=95)

out_img = Image.open("out_img.jpg")

background_img = Image.open("path/to/bg_heaven_tengoku.jpg")

img_resized = scale_to_width(out_img, 200)

mask = Image.new("L", img_resized.size, 0)  #img_resizedと同サイズでLモードの画像を生成
draw = ImageDraw.Draw(mask)  #maskの描画変数
draw.ellipse((0, 0, 200, 200), fill=255)  #円を描画(left,upper,right,lower)で示す長方形に内接する円になる
mask.save('mask_circle.jpeg', quality=95)

background_img.paste(img_resized, (150, 20), mask) # 合成。第二引数は、貼り付ける位置。
background_img.save("final.png")

# background_img.save("final.jpeg", quality=95 )

合成された画像がこちら。

結果1

以下のコードがないと、天使の背景が真っ黒になってしまいました。天使の背景が透過のためかもしれません。

img.load()  # required for png.split()
image = Image.new("RGB", img.size, (255, 255, 255))
image.paste(img, mask=img.split()[3])   # 3 is the alpha channel
image.save("out_img.jpg","JPEG",quality=95)

元画像と同じサイズの真っ白なRGB画像を作成

RGBA画像をRGB+Aに分離

RGB成分を1.で作成した真っ白なRGB画像にペースト

PILでPNG画像をJPEG形式で保存したらなんか黒くなった

Convert RGBA PNG to RGB with PIL

こうなるΣ(￣ロ￣lll)ｶﾞｰﾝ

結果2

最後に保存する画像は、png でも jpeg でもどちらでも問題ありませんでした。

コード内のscale_to_width関数で使われている round 関数は、指定した桁数で数字を丸めるためのものです。

Pythonでround関数による四捨五入の方法を解説！

せっかく天使の画像が透過画像なので、次は背景に透過画像のまま貼り付けてみます。

from PIL import Image

back = Image.open("bg_heaven_tengoku.jpg").convert('RGBA')
image = Image.open("character_angel.png").convert('RGBA')

back.resize((1000,1000))
image.thumbnail((100,100))

mask = image.copy()  ## サイズ変更しただけの元画像をmaskとしてコピーする
image.putalpha(255)

image_clear = Image.new('RGBA',back.size,(255,255,255,0))
back.paste(image,(250,50),mask)  ## 透過率を変更していない元画像のアルファチャンネルをmaskに指定
back = Image.alpha_composite(back,image_clear)

back.show()

back.save("final.png")

結果

結果3

こちらの記事を参考にしました。

pillow で透過画像をリサイズや、透明化すると背景が透過しなくなってしまう

Pillowを使用して画像を透過して一部だけ重ねる

Pillow の resize と thumbnail の違いについて

resize

Image.resize(size, resample=3, box=None, reducing_gap=None)

サイズを変更したコピーを返す

Parameters

size: 変更したいサイズ (width, height)

resample: リサンプリングフィルタ (デフォルトは PIL.Image.BICUBIC)

PIL.Image.NEAREST

PIL.Image.BOX

PIL.Image.BILINEAR

PIL.Image.HAMMING

PIL.Image.BICUBIC

PIL.Image.LANCZOS

box: リサイズする画像の領域。長方形の領域のみ指定できる未指定の場合、画像全体

例: box=(100, 100, 300, 300)

reduce_gap: 段階的に画像サイズの変更、最適化をさせる (デフォルト: 2.0)

戻り値

Image object

thumbnail

Image.thumbnail(size, resample=3, reducing_gap=2.0)

アスペクト比を維持しながら、指定したサイズ以下の画像に縮小させる

例： 550x550の正方形画像に(600, 400)を指定した場合、400x400 となる

Parameters

size: 指定したsize以下に縮小する (width, height)

resample: リサンプリングフィルタ (デフォルトは PIL.Image.BICUBIC)

PIL.Image.NEAREST

PIL.Image.BOX

PIL.Image.BILINEAR

PIL.Image.HAMMING

PIL.Image.BICUBIC

PIL.Image.LANCZOS

reduce_gap: 段階的に画像サイズの変更、最適化をさせる (デフォルト: 2.0)

戻り値

なし（破滅的なメソッド）

Pillow resize と thumbnail の違い

マスキングについて

paste関数には第三引数がありマスク画像を指定することができる。

bg.paste(image,(x_length,y_length),mask)のように第三引数を増やしてあげればよいです。

マスク画像として使用できるのは、貼り付け画像と同じサイズでmodeが以下の三種類の場合です。

1: 1bit画像（二値画像）

L: 8bitグレースケール画像

RGBA: アルファチャンネルを持った画像

例えば、マスク画像が8bitグレースケール（mode=’L’）の場合、0（黒）ではベース画像(bg)が100%、255（白）では貼り付け画像(image)が100%、中間値では2つの画像が値に応じてブレンドされます。

「それ、pythonでできるよ」－画像の合成－

Pillow の mode について

All modes supported by python pillow

1 (1-bit pixels, black and white, stored with one pixel per byte), the value is in 0-1.

L (8-bit pixels, black and white), the value is in 0-255.

P (8-bit pixels, mapped to any other mode using a color palette), the value is in 0-255.

RGB (3×8-bit pixels, true color), the value is in [0-255, 0-255, 0-255].

RGBA (4×8-bit pixels, true color with transparency mask), the value is in [0-255, 0-255, 0-255, 0-255]

CMYK (4×8-bit pixels, color separation)

YCbCr (3×8-bit pixels, color video format)

LAB (3×8-bit pixels, the Lab color space)

HSV (3×8-bit pixels, Hue, Saturation, Value color space)

I (32-bit signed integer pixels)

F (32-bit floating point pixels)

LA (L with alpha)

PA (P with alpha)

RGBX (true color with padding)

RGBa (true color with premultiplied alpha)

La (L with premultiplied alpha)

I;16 (16-bit unsigned integer pixels)

I;16L (16-bit little endian unsigned integer pixels)

I;16B (16-bit big endian unsigned integer pixels)

I;16N (16-bit native endian unsigned integer pixels)

BGR;15 (15-bit reversed true colour)

BGR;16 (16-bit reversed true colour)

BGR;24 (24-bit reversed true colour)

BGR;32 (32-bit reversed true colour)

We can get and convert image mode in python pillow. Here is the tutorial:

Python Pillow Get and Convert Image Mode: A Beginner Guide – Python Pillow Tutorial

Understand Python Pillow Image Mode: A Completed Guide – Python Pillow Tutorial