Python 读取图片文件为矩阵和保存矩阵为图片的方法

先从Python读取图片文件为矩阵说起。

1.安装PIL库

首先需要安装PIL (Python Imaging Library)库，使用以下命令即可：

pip install Pillow

2.读取图片文件

接着，使用PIL库中的Image模块打开、读取图片文件，代码如下：

from PIL import Image

image = Image.open('example.jpg')

其中，example.jpg为要读取的图片文件名，可以是jpg、png等格式文件。

3.转换为矩阵

获得了PIL库中的Image对象，可以利用numpy库，将图片转为矩阵。通过Image对象中的convert方法转换图像模式，然后使用numpy库中的asarray函数转换为矩阵。

import numpy as np

image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)

这段代码将图片转换为了一个三维矩阵，第一维代表高度，第二维代表宽度，第三维是3，代表红、绿、蓝三个通道。矩阵中每个元素是0到255之间的整数。

下面给出一个完整的Python读取图片并转成矩阵的示例。

from PIL import Image
import numpy as np

# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')

# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)

print(matrix.shape)
print(matrix.dtype)

运行上述代码，输出结果如下：

(640, 480, 3)
uint8

这代表图片大小为640x480，三维数据类型是uint8。

接下来，我们来讲解如何将矩阵保存为图片。

1.将矩阵转换为Image对象

前面我们已经将图片转换为了矩阵，现在需要将矩阵转换回Image对象。

from PIL import Image
import numpy as np

# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')

# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)

# 将矩阵转换为Image对象
image = Image.fromarray(matrix)

2.保存图片文件

将Image对象保存为文件，可以使用Image对象中的save方法。需要指定保存的文件名和文件格式。文件格式可以是jpg、png等格式文件。

image.save('new_image.jpg', 'JPEG')

下面给出一个完整的Python代码，可以将一个图片读取并转成矩阵，对矩阵进行操作，再将矩阵保存为一张新的图片。

from PIL import Image
import numpy as np

# 读取图片文件
image = Image.open('example.jpg')

# 转换为矩阵
image = image.convert('RGB')
matrix = np.asarray(image)

# 将矩阵进行水平翻转
matrix_flip = np.fliplr(matrix)

# 将矩阵转换为Image对象
image_flip = Image.fromarray(matrix_flip)

# 将翻转后的图片保存为新的文件
image_flip.save('new_image.jpg', 'JPEG')

运行上述代码，将会把example.jpg读取，水平翻转，然后保存为一张新的图片new_image.jpg。