Python - 将matplotlib图像转换为numpy.array 或 PIL.Image

川长思鸟来 2022-12-19 11:38 250阅读 0赞

> matplotlib是python图像处理中让人又爱又恨的库。最近遇到了需要获取plt图像数据的需求，本文记录了将matplotlib图像转换为numpy.array 或 PIL.Image的方法。

> 众所周知，这个库处理图像会出现内存泄漏的问题，原想着将plt的图转出来用opencv存就好了，然而并没有，牢骚完毕。

### 转换思路 ###

> 总体分为两步完成目标：

*  将plt或fig对象转为argb string的对象
 *  将argb string对象图像转为array 或 Image

### 步骤一 ###

> 区分对象为plt和fig的情况，具体使用哪种根据对象类型确定

#### 转换plt对象为argb string编码对象 ####

> 代码在plt对象中构建了图像内容，生成了plt图像，但还没有savefig 和 show：
> 
> 例如：
> 
>     plt.figure()
>     plt.imshow(img)

# 引入 FigureCanvasAgg
    from matplotlib.backends.backend_agg import FigureCanvasAgg
    # 引入 Image
    import PIL.Image as Image
    # 将plt转化为numpy数据
    canvas = FigureCanvasAgg(plt.gcf())
    # 绘制图像
    canvas.draw()
    # 获取图像尺寸
    w, h = canvas.get_width_height()
    # 解码string 得到argb图像
    buf = np.fromstring(canvas.tostring_argb(), dtype=np.uint8)

#### 转换fig对象为argb string编码对象 ####

> 以 matplotlab 的 fig 对象为目标，获取 argb string编码图像

# 引入 Image
    import PIL.Image as Image
    # 绘制图像
    fig.canvas.draw()
    # 获取图像尺寸
    w, h = fig.canvas.get_width_height()
    # 获取 argb 图像
    buf = np.fromstring(fig.canvas.tostring_argb(), dtype=np.uint8)

### 步骤二 ###

#### 转换argb string编码对象为PIL.Image或numpy.array图像 ####

> 此时的argb string不是我们常见的uint8 w h rgb的图像，还需要进一步转化

# 重构成w h 4(argb)图像
    buf.shape = (w, h, 4)
    # 转换为 RGBA
    buf = np.roll(buf, 3, axis=2)
    # 得到 Image RGBA图像对象 (需要Image对象的同学到此为止就可以了)
    image = Image.frombytes("RGBA", (w, h), buf.tostring())
    # 转换为numpy array rgba四通道数组
    image = np.asarray(image)
    # 转换为rgb图像
    rgb_image = image[:, :, :3]

### 参考资料 ###

*  https://blog.csdn.net/aa846555831/article/details/52372884
 *  https://blog.csdn.net/jpc20144055069/article/details/106628889
 *  https://blog.csdn.net/aa846555831/article/details/52372884
 *  https://blog.csdn.net/jpc20144055069/article/details/106628889
 *  https://blog.csdn.net/guyuealian/article/details/104179723
 *  https://blog.csdn.net/qq\_33883462/article/details/81050795