在 Python 中读取屏幕像素的方法比 PIL 更快？

Question

目前我通过 AutoItv3 使用像素阅读器在运行直接 X 的程序中执行一些操作；一个游戏。现在该程序运行良好，但作为练习，我一直在用 python 重写它。现在我可以做到：

import ImageGrab  # Part of PIL
    image = ImageGrab.grab() #Define an area to capture.
    rgb = image.getpixel((1, 90)) #What pixel do we want?

这可以很好地获取我想要的像素信息，但我这样做的速度非常快（需要每秒完成 3 倍或更快），但结果是它主要影响了这款基于 DirectX 的游戏的帧速率.

在 Python 中有没有更快的方法来读取特定的屏幕像素？即使将这个限制为每 0.3 秒运行一次，也会造成比实际情况更大的压力（我实际上认为对于这个特定目的，python 会比 AutoIt 快，因此我尝试它的原因）

Answer 1

这是PIL的抓屏源码，它不接受任何参数，它抓取整个屏幕并将其转换为位图。

PyImaging_GrabScreenWin32(PyObject* self, PyObject* args)
{
    int width, height;
    HBITMAP bitmap;
    BITMAPCOREHEADER core;
    HDC screen, screen_copy;
    PyObject* buffer;

    /* step 1: create a memory DC large enough to hold the
       entire screen */

    screen = CreateDC(";DISPLAY", NULL, NULL, NULL); 
    screen_copy = CreateCompatibleDC(screen); 

    width = GetDeviceCaps(screen, HORZRES);
    height = GetDeviceCaps(screen, VERTRES);

    bitmap = CreateCompatibleBitmap(screen, width, height);
    if (!bitmap)
        goto error;

    if (!SelectObject(screen_copy, bitmap))
        goto error;

    /* step 2: copy bits into memory DC bitmap */

    if (!BitBlt(screen_copy, 0, 0, width, height, screen, 0, 0, SRCCOPY))
        goto error;

    /* step 3: extract bits from bitmap */

    buffer = PyString_FromStringAndSize(NULL, height * ((width*3 + 3) & -4));
    if (!buffer)
        return NULL;

    core.bcSize = sizeof(core);
    core.bcWidth = width;
    core.bcHeight = height;
    core.bcPlanes = 1;
    core.bcBitCount = 24;
    if (!GetDIBits(screen_copy, bitmap, 0, height, PyString_AS_STRING(buffer),
                   (BITMAPINFO*) &core, DIB_RGB_COLORS))
        goto error;

    DeleteObject(bitmap);
    DeleteDC(screen_copy);
    DeleteDC(screen);

    return Py_BuildValue("(ii)N", width, height, buffer);

error:
    PyErr_SetString(PyExc_IOError, "screen grab failed");

    DeleteDC(screen_copy);
    DeleteDC(screen);

    return NULL;
}

所以，当我稍微深入一点时，发现 C 方法很好

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd144909(VS.85).aspx

而且 Python 有 ctypes，所以这是我使用 ctypes 的方法（在 Windows 10 中，winnt 已替换为 Windows）：

>>> from ctypes import *
>>> user= windll.LoadLibrary("c:\\winnt\\system32\\user32.dll") #I am in windows 2000, may be yours will be windows
>>> h = user.GetDC(0)
>>> gdi= windll.LoadLibrary("c:\\winnt\\system32\\gdi32.dll")
>>> gdi.GetPixel(h,1023,767)
16777215 #I believe its white color of RGB or BGR value, #FFFFFF (according to msdn it should be RGB)
>>> gdi.GetPixel(h,1024,767)
-1 #because my screen is only 1024x768

你可以像这样为函数 GetPixel 编写一个包装器

from ctypes import windll
dc= windll.user32.GetDC(0)

def getpixel(x,y):
    return windll.gdi32.GetPixel(dc,x,y)

然后你可以使用getpixel(0,0)、getpixel(100,0)等...

PS：我的是Windows 2000，所以我把winnt放在路径中，你可能需要把它改成windows或者你应该完全删除路径，只使用user32.dll和gdi32.dll应该也可以工作。

Answer 2

评论 S.Mark 的解决方案：windll 已经将 user32 库加载到了 windll.user32 中，因此您可以这样做，而不是 dc = ... 行：

def getpixel(x,y):
    return gdi.GetPixel(windll.user32.GetDC(0),x,y)

...或者最好：

dc= windll.user32.GetDC(0)

Answer 3

您也许可以通过 SDL (?) 来实现。基于this question，SDL 可以访问屏幕。它有 python 绑定。

可能值得一试？如果它有效，它肯定会比在 PIL 中进行全屏捕获更快。

Answer 4

这是一个老问题，但在搜索 Python 屏幕抓取方法时，它在 Google 上的排名相当高，所以我认为提及 ImageGrab 模块现在支持抓取屏幕区域可能会很有用：

PIL.ImageGrab.grab(bbox=None)
Parameters: bbox – What region to copy. Default is the entire screen.
Returns:    An image

http://pillow.readthedocs.io/en/3.1.x/reference/ImageGrab.html

稍微扩大范围，现在还有一个名为 pyscreenshot 的 ImageGrab 替代品，它还将屏幕的某些部分保存到 PIL/Pillow 图像中。该模块也适用于 Linux，不像 ImageGrab 仅适用于 Windows 和 OS X。

import pyscreenshot as ImageGrab
im=ImageGrab.grab(bbox=(10,10,510,510)) # X1,Y1,X2,Y2
im.show()

https://pypi.python.org/pypi/pyscreenshot

Answer 5

作为@YOU 答案的补充，此函数将给定像素的RGB 值作为元组返回。我将输出与PIL.ImageGrab 进行了比较，效果很好：

from ctypes import windll
dc= windll.user32.GetDC(0)

def getpixel(x,y):
    return tuple(int.to_bytes(windll.gdi32.GetPixel(dc,x,y), 3, "little"))

请注意，此代码没有错误处理。