2021年1月2日土曜日

Python+Pillowでミラーエフェクト

最近、お出かけすることが減って、Pythonを勉強しています。
そのPython言語の、Pillowという画像ライブラリを使ったスクリプトです。
Pythonをインストールして、Pillowのライブラリをpipでインストールしておく必要があります。
記事を書いている時点のPythonは3.8です。

前回までは、塗りつぶしした画像やぼかし加工した画像を元の画像とブレンドしていますが、
今回のスクリプトは、元画像を折り返ししたものを元画像と並べるだけなので、
比較的、簡単な処理になっています。

折り返して貼り合わせるだけなので、あんまり面白くないかなぁって思っていましたが、
元の画像によっては、意外と面白い画像が出来上がりました。

以下にスクリプトのコードを書きます。


"""
鏡に映したように左右対称の画像にする
tkinterを使ったGUI版
Usage : コマンドラインから以下のコマンドで起動
    python mirror_gui.py
"""

import os
from PIL import Image, ImageTk, ImageOps
import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import filedialog, messagebox

class FormClass:
    """ 
    鏡に映したように加工する画面のフォームを作成するクラス
    """

    def __init__(self, root):
        # インスタンス変数に初期値設定
        self.root = root     # Windowオブジェクト
        self.filepath = ""   # 入力ファイル名
        self.readimg = None  # 入力画像
        self.dst_img = None  # 加工結果画像

        rowno = 0            # 表示位置(行番号)

        # ラベルを作成
        tk.Label(root, text='入力ファイルPATH'
                ).grid(column=0, row=rowno)

        # 入力ファイル名
        self.src_path = tk.StringVar()

        # テキストボックスを作成
        tb_widget = tk.Entry(root, 
                             width=120, 
                             textvariable=self.src_path)
        tb_widget.grid(column=1, row=rowno)

        # 入力ファイル選択ボタンを作成
        btn_widget = tk.Button(root, 
                               text='入力ファイル選択', 
                               command=self.select_file)
        btn_widget.grid(column=2, row=rowno)
        rowno += 1

        # 左位置 スケールの作成
        tk.Label(root, text='左位置(%)'
                ).grid(column=0, row=rowno)

        self.left = tk.DoubleVar()
        left_sc = tk.Scale(
                     root,
                     variable=self.left,
                     orient=tk.HORIZONTAL,
                     from_=0,
                     to=100,
                     command=self.draw_effect)
        left_sc.grid(column=1, 
                     row=rowno, 
                     sticky=(tk.N, tk.E, tk.S, tk.W))
        self.left.set(0)
        rowno += 1

        # 右位置 スケールの作成
        tk.Label(root, text='右位置(%)'
                ).grid(column=0, row=rowno)

        self.right = tk.DoubleVar()
        right_sc = tk.Scale(
                     root,
                     variable=self.right,
                     orient=tk.HORIZONTAL,
                     from_=0,
                     to=100,
                     command=self.draw_effect)
        right_sc.grid(column=1, 
                     row=rowno, 
                     sticky=(tk.N, tk.E, tk.S, tk.W))
        self.right.set(50)
        rowno += 1

        # 反転方向 コンボボックスの作成
        tk.Label(root, text='反転方向'
                ).grid(column=0, row=rowno, pady=5)

        self.direct_select = tk.StringVar()
        direct_combo = ttk.Combobox(
                        root,
                        textvariable=self.direct_select)
        direct_combo.grid(column=1, 
                           row=rowno, 
                           pady=5,
                           sticky=(tk.N, tk.W))
        direct_combo['values'] = ('左右', '上下')
        direct_combo.current(0)
        direct_combo.bind("<>", self.draw_effect)
        self.direct_select.set('左右')
        rowno += 1

        # 左右反転 コンボボックスの作成
        tk.Label(root, text='左右反転'
                ).grid(column=0, row=rowno, pady=5)

        self.reverse_select = tk.StringVar()
        reverse_combo = ttk.Combobox(
                        root,
                        textvariable=self.reverse_select)
        reverse_combo.grid(column=1, 
                           row=rowno, 
                           pady=5,
                           sticky=(tk.N, tk.W))
        reverse_combo['values'] = ('右', '左')
        reverse_combo.current(0)
        reverse_combo.bind("<>", self.draw_effect)
        self.reverse_select.set('右')
        rowno += 1

        # ファイル保存ボタンを作成
        savebtn_widget = tk.Button(root, 
                                   text='ファイル保存', 
                                   command=self.show_save_dialog)
        savebtn_widget.grid(column=0, row=rowno,
                            sticky=(tk.N))

        self.CANVAS_WIDTH = 800
        self.CANVAS_HEIGHT = 600

        # 画像を表示するためのキャンバスの作成
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, 
                                width=self.CANVAS_WIDTH, 
                                height=self.CANVAS_HEIGHT)
        self.canvas.grid(column=1, row=rowno, columnspan=2)


    # 入力ファイル選択ボタン押下イベント
    def select_file(self):
        # ファイル選択ダイアログを表示
        ftypes = [("All Files", ".*"),
                  ("JPEG Image Files", ".jpg .jpeg"),
                  ("PNG Image Files", ".png")]

        if len(self.filepath) == 0:
            idir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
        else:
            idir = os.path.dirname(self.filepath)
        self.filepath = filedialog.askopenfilename(filetypes = ftypes,
                                                   initialdir = idir)
        if len(self.filepath) == 0 :
            return
        self.src_path.set(self.filepath)

        # 画像を読み取り
        self.readimg = Image.open(self.filepath)
        # Exif情報を取り出し
        if 'exif' in self.readimg.info :
            self.exif = self.readimg.info['exif']
        else :
            self.exif = bytes()

        # 加工した画像を表示
        self.draw_effect()

    # 加工した画像を表示する
    def draw_effect(self,val=0):
        if self.readimg is None :
            return

        # 元画像のサイズ
        w,h = self.readimg.size

        if self.direct_select.get() == '左右' :
            # 左右方向に折り返す
            left = w * self.left.get() / 100.0
            right = w * self.right.get() / 100.0
            w_start = int(min(left,right))
            w_end = int(max(left,right))
            w = (w_end - w_start) * 2
            # 元の画像と、折り返した画像を合成する
            im_crop = self.readimg.crop((w_start, 0, w_end, h))
            im_flip = ImageOps.mirror(im_crop)
            # 出力画像の幅か高さが 0 なら return
            if w == 0 or h == 0:
                return
            self.dst_img = Image.new("RGB", (w, h), 0)
            if self.reverse_select.get() == '右':
                self.dst_img.paste(im_crop)
                self.dst_img.paste(im_flip, ((w_end - w_start), 0))
            else :
                self.dst_img.paste(im_flip)
                self.dst_img.paste(im_crop, ((w_end - w_start), 0))
        else :
            # 上下方向に折り返す
            upper = h * self.left.get() / 100.0
            lower = h * self.right.get() / 100.0
            h_start = int(min(upper,lower))
            h_end = int(max(upper,lower))
            h = (h_end - h_start) * 2
            # 元の画像と、折り返した画像を合成する
            im_crop = self.readimg.crop((0, h_start, w, h_end))
            im_flip = ImageOps.flip(im_crop)
            # 出力画像の幅か高さが 0 なら return
            if w == 0 or h == 0:
                return
            self.dst_img = Image.new("RGB", (w, h), 0)
            if self.reverse_select.get() == '右':
                self.dst_img.paste(im_crop)
                self.dst_img.paste(im_flip, (0, (h_end - h_start)))
            else :
                self.dst_img.paste(im_flip)
                self.dst_img.paste(im_crop, (0, (h_end - h_start)))


        # 画像の表示倍率を計算する
        rate = min(1.0, 
                   self.CANVAS_WIDTH / self.dst_img.width, 
                   self.CANVAS_HEIGHT / self.dst_img.height)

        # 表示用に画像を縮小する
        new_w = int(self.dst_img.width * rate)
        new_h = int(self.dst_img.height * rate)
        small_resized = self.dst_img.resize((new_w, new_h))

        # キャンバスに画像を表示する。
        self.im = ImageTk.PhotoImage(image=small_resized)
        self.canvas.create_image(0, 0, anchor=tk.NW, image=self.im)

    # ファイル保存ボタンイベント
    def show_save_dialog(self):
        if self.dst_img is not None :
            ftypes = [("All Files", ".*"),
                      ("JPEG Image Files", ".jpg .jpeg"),
                      ("PNG Image Files", ".png")]
            ini_fname = os.path.basename(self.filepath)
            filename = filedialog.asksaveasfilename(filetypes=ftypes,
                                                    initialfile=ini_fname)
            if filename:
                # 保存先ファイルが指定されたら、加工した画像を保存
                self.dst_img.save(filename, quality=100, exif=self.exif)
        else :
            tk.messagebox.showerror(title="エラー", 
                                    message="入力ファイルを指定してください")

# windowを描画
window = tk.Tk()
# windowサイズを変更
window.geometry("1000x800")
# windowタイトルを設定
window.title("Mirror effect")

# フォームを作成、表示
FormClass(window)

# 画面を操作されるのを待つ
window.mainloop()

上のスクリプトをUTF-8のエンコーディングで、mirror_gui.py というファイルに保存します。
Windowsだとコマンドプロンプト等を開いて、スクリプトを保存したフォルダにcdコマンドで移動して、

python mirror_gui.py

で実行します。 実行すると、



このような画面を表示します。
入力ファイル選択ボタンで、ファイル選択ダイアログを開きます。
そこでファイルを選択すると、



このように画像のプレビューを表示します。

「左位置」を大きくすると、切り出す左側の位置が右に移動します。

「右位置」を大きくすると、切り出す右側の位置が右に移動します。

「反転方向」で、左右反転と上下反転を切り替えます。

「左右反転」で右画像を折り返して左に貼り付けるか、
  左画像を折り返して右に貼り付けるかを選択します。

「ファイル保存ボタン」をクリックすると、保存先選択ダイアログを開きます。


以下、このスクリプトで加工した画像をアップします。



新橋辺り





ガクアジサイ





コオニユリ

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