Python中的图像位操作答案

【问题标题】：Image bit manipulation in PythonPython中的图像位操作
【发布时间】：2010-08-26 18:39:42
【问题描述】：

我有一个应用程序，它从使用 ctypes 封装的相机 API 接收指向 JPEG 数据的指针，将其转换为 wx.Image，并将图像显示为电影。

需要的功能之一是将像素的两个分量设置为等于第三个。例如，我的 RGB 格式像素是 (100,200,255)，我想将 R 和 B 值设置为等于 G，或 (200,200,200)。我需要做图像中的每一个像素都保持良好的帧率。

我可以通过调用 Image.GetData 从我的 wx.Image 访问 RGB 值，它返回一个包含以下格式的像素值的字符串：RGBRGBRGB ...我通过迭代这个 RGBRGBRGB 字符串天真地实现了该功能.

但是，这种幼稚的方法太慢了，无法实现像样的 FPS，因为（我认为）：

a) 我正在遍历图像中的每个像素。

b) 我复制了太多数据。

我考虑过将我的 RGB 数据转换为 numpy，执行操作（我假设 numpy 会有更快的方式来做这种事情），然后再转换回 wx.Image。不幸的是，我无法将原始数据直接转换为 numpy，因为数据以 JPEG 格式出现，而不是 RGB 位图格式。所以我需要从 data->wx.Image->numpy array->wx.Image.

我还考虑过实现我自己的 python 缓冲区，例如，它会在读取时返回 G 像素值而不是 R 和 B 值。我认为这将是理想的解决方案，因为它不需要数据复制或过多的迭代，但我不知道如何去做。我需要用 C 语言编写这个缓冲区吗？是否可以在纯 python 中实现缓冲区并仍然操作原始内存？

那么，您认为我应该如何提高我的表现？我应该尝试 numpy 或 buffer 解决方案，还是我缺少更简单的解决方案？

我主要是在寻找相关文档或示例的想法/链接，但如果有人想编写一些代码，那很好:)

谢谢

【问题讨论】：

标签： python image-processing bitmap wxwidgets ctypes

【解决方案1】：

您可以尝试使用Python Imaging Library (PIL) - 这是一个用于处理图像的库。

您可以找到有关在 wxPython 图像和 PIL 图像之间转换的信息here，或者您可以将 jpeg 直接加载到 PIL 图像中。

一旦您将 wx 图像转换为 PIL 图像，我认为这将满足您的需求（但我尚未对其进行测试）：

r, g, b = im.split()              # split the image into separate color planes
im = Image.merge("RGB", (g, g, g))  # merge them back, using the green plane for each

然后将其转换回 wxPython 图像。

这应该比用 Python 快几个数量级，因为 PIL 是用 C 语言实现的，并且针对图像处理进行了优化。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您需要真正快速处理图像，我建议您编写 GLSL pixel shader 并通过 OpenGL 和 PyGame 进行接口。没有什么能超过像素着色器的处理速度，因为每个像素都由显卡上的 GPU 并行处理。如果您需要测试像素着色器的代码（使用 C 的子集编写），最好使用 RenderMonkey - 这是不错的着色器开发 IDE！

祝你好运！

【讨论】：