用Python在Excel里画出蒙娜丽莎

前言

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作者： 麦麦麦造

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基本思路

实现这个需求的基本思路是读取这张图片每一个像素的色彩值，然后给excel里的每一个单元格填充上颜色。所以主要用到的是PIL、openpyxl这两个库。

PIL使用

PIL是Python里面做图像处理的时候十分常用的一个库，功能也是十分的强大，这里只需要用到PIL里一小部分的功能。

 from PIL import Image
 img = Image.open(img_path) # 读取图片
 width, height = img.size # 获取图片大小
 r, g, b = img.getpixel((w - 1, h - 1)) # 获取像素色彩值

• Image.open()是PIL里面打开一张图片的函数，支持多种图片类型

• img_path是图片路径，可以是相对路径，也可以是绝对路径

• img.size是获取图片的size属性，包含图片的宽和高

• img.getpixel()是获取图片色彩值的函数，需传入一个tuple或list，值为像素坐标xy

openpyxl使用

openpyxl几乎是Python里功能最全的操作excel文件的库了，这里也只需要用到它的一小部分功能。

 import openpyxl
 from openpyxl.styles import fills
 ​
 workbook = openpyxl.Workbook()
 worksheet = workbook.active
 cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
 workbook.save(out_file)

• openpyxl.Workbook()新建一个excel文件

• workbook.active 激活一个工作表

• cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)填充一个单元格，fill_type="solid"是填充类型，fgColor=hex_rgb是填充的颜色

• workbook.save()保存文件，需传入要保存的文件名

写一段代码

写这一个画图的需求需要用到的核心就是上面介绍的PIL跟openpyxl的几种用法。但是在实际写的时候，还会有一些其他问题，比如：

1、getpixel()获取的颜色值是rgb十进制的，但fills.PatternFill 里的fgColor`参数接收到的颜色值是十六进制的值 这个问题其实就是十进制转十六进制，很容易解决

 def int_to_16(num):
     num1 = hex(num).replace('0x', '')
     num2 = num1 if len(num1) > 1 else '' + num1 # 位数只有一位的时候在前面补零
     return num2

2、excel的单元格默认是长方形，修改为正方形才不会使图片变形

 if h == 1:
   _w = cell.column
   _h = cell.col_idx
   # 调整列宽
   worksheet.column_dimensions[_w].width = 1
 ​
 # 调整行高
 worksheet.row_dimensions[h].height = 6

这里用到了双重for循环，外层是width，里层是height，是一列一列的填充颜色，因此判断if h == 1，避免多次调整列宽。

3、excel支持的样式数量有限

这个问题比较严重。如果直接对高清大图进行操作，最后输出的excel文件在打开的时候，可能会提示我们文件有问题，需要自动修复。

但是等它修复完成之后，会发现填充的所有颜色都消失了！

开始以为是使用的行列数过多了原因。

查询资料后发现，13版excel支持的大行数是1048576，最大列数是16384，我们使用的单元格数量还远没达到限制。

在经过更换图片、更换excel版本，修改代码等不充分各种测试，才找到问题的原因所在。

原来是因为，excel的原形是由多个xml文件，填充的颜色都存储在一个style.xml文件里面，当这个文件过大就会导致打开的时候报错。

所以为了解决这个问题，有两个解决方案，第一是缩小图片，第二是减少图片颜色。缩小图片的时候自带减少图片颜色的功能，减少图片颜色的方法可以采用灰度化、二值化等方法。

总体上来讲，就是需要控制颜色数量*单元格数<阈值（3300w左右)。

 MAX_WIDTH = 300
 MAX_HEIGHT = 300
 def resize(img):
     w, h = img.size
     if w > MAX_WIDTH:
         h = MAX_WIDTH / w * h
         w = MAX_WIDTH
 ​
     if h > MAX_HEIGHT:
         w = MAX_HEIGHT / h * w
         h = MAX_HEIGHT
     return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)

最终效果

苍天不负有心人，打开最后输出的excel已经可以看到效果了！

所以说，一切能用Python解决的问题，最终都会用Python来解决。

全部代码

 # draw_excel.py
 ​
 from PIL import Image
 import openpyxl
 from openpyxl.styles import fills
 import os
 ​
 MAX_WIDTH =
 MAX_HEIGHT =
 ​
 def resize(img):
     w, h = img.size
     if w > MAX_WIDTH:
         h = MAX_WIDTH / w * h
         w = MAX_WIDTH
 ​
     if h > MAX_HEIGHT:
         w = MAX_HEIGHT / h * w
         h = MAX_HEIGHT
     return img.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
 ​
 ​
 def int_to_16(num):
     num1 = hex(num).replace('0x', '')
     num2 = num1 if len(num1) >  else '' + num1
     return num2
 ​
 ​
 def draw_jpg(img_path):
 ​
     img_pic = resize(Image.open(img_path))
     img_name = os.path.basename(img_path)
     out_file = './result/' + img_name.split('.')[] + '.xlsx'
     if os.path.exists(out_file):
         os.remove(out_file)
 ​
     workbook = openpyxl.Workbook()
     worksheet = workbook.active
 ​
     width, height = img_pic.size
 ​
     for w in range(, width + ):
 ​
         for h in range(, height + ):
             if img_pic.mode == 'RGB':
                 r, g, b = img_pic.getpixel((w - , h - ))
             elif img_pic.mode == 'RGBA':
                 r, g, b, a = img_pic.getpixel((w - , h - ))
 ​
             hex_rgb = int_to_16(r) + int_to_16(g) + int_to_16(b)
 ​
             cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
 ​
             if h == :
                 _w = cell.column
                 _h = cell.col_idx
                 # 调整列宽
                 worksheet.column_dimensions[_w].width =
             # 调整行高
             worksheet.row_dimensions[h].height = 

             cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
 ​
         print('write in:', w, '  |  all:', width + )
     print('saving...')
     workbook.save(out_file)
     print('success!')
 ​
 if __name__ == '__main__':
     draw_jpg('mona-lisa.jpg')