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')