将像素信息写入文件并读取
有没有人能帮我一下？我在一个本该很简单的问题上转了好几圈！
我有一个像素信息的数组，想用它来重建一张小图片。获取像素数据的部分已经搞定，这些信息存在一个二维数组里，像这样：
[(255,0,0),(125,111,2),(.... etc
接下来，我想把这些信息写入一个文件，然后从另一个程序中读取回来，格式要一样（或者相似）。比如，第十个像素的颜色数据可以通过 pixel[9][0] 来获取红色值，pixel[9][1] 来获取绿色值，等等。
我觉得我应该能把这些数据写成字节，因为所有数字都小于256，这样每个字节可以逐个读取并添加到另一个列表里。但似乎没有办法做到这一点！我尝试的所有方法都把数字保存成了单独的数字字符，比如 (255,0,0) 被存成了 '2','5','5','0','0'。如果我试着存数字，结果也是只存了数字字符；如果我试着存字节，又出现错误，提示不能把整数存成字节。存成字符串也没用，因为数字字符又和换行符等我根本不需要的东西一起存了。
我不得不删掉我尝试过的代码示例，因为无论我怎么做，提交问题时总是提示代码格式不正确。唯一能发帖的办法就是把所有代码都删掉！不过我用过 'write' 和 int、chr，但就是没用。
这个文件是要在 Raspberry Pi Pico 上读取的。
有没有人有什么想法？谢谢！
4 个回答
我觉得你应该使用 .bmp 格式的图片文件，因为它是存储原始图片的标准格式，不会压缩或者丢失数据。
Python 有一个叫做 Pillow 的库，可以用来处理图片（你可以通过像 pip 这样的工具来安装它）。
这里有一些链接可以帮助你：
用像素列表来处理图像并不是最自然的方式，因为图像是二维的，也就是说它们有高度和宽度，像素的行和列自然是这样排列的：
image[0,34]
大多数图像处理工具包在Python中使用的结构是Numpy的ndarray。它看起来是这样的：
#!/usr/bin/env python3
import numpy as np
# Create empty image 2 rows, 4 columns, and 3 RGB pixels at each location
image = np.zeros((2,4,3), np.uint8)
# 1st row: Red, Green, Blue, Black
image[0,0] = [255,0,0]
image[0,1] = [0,255,0]
image[0,2] = [0,0,255]
image[0,3] = [0,0,0]
# 2nd row: Cyan, Magenta, Yellow, White
image[1,0] = [0,255,255]
image[1,1] = [255,0,255]
image[1,2] = [255,255,0]
image[1,3] = [255,255,255]
# Save to a file
image.tofile('image.rgb')
使用Numpy数组后，你可以在电脑上使用PIL/Pillow、OpenCV和scikit-image来查看、调整大小、转换、裁剪和处理图像。
不过，你选择的格式有个问题，就是它是一个列表，无法让你知道图像的高度和宽度，所以当你重新加载它时，你得到的只是一个列表，而没有高度和宽度的信息：
reloaded = np.fromfile('image.rgb', dtype=np.uint8)
如果你打印出来，你会得到一个包含24个数字的列表：
print(reloaded)
array([255, 0, 0, 0, 255, 0, 0, 0, 255, 0, 0, 0, 0, 0, 255, 255, 0, 255, 255, 255, 0, 255, 255, 255], dtype=uint8)
如果你检查它的形状，你会发现它是一个一维的24个数字的列表，而不是一个有高度和宽度的图像：
print(reloaded.shape)
(24,)
所以你需要通过其他方式“知道”它的形状，然后重新调整它：
reloaded = np.fromfile('image.rgb', dtype=np.uint8).reshape((2,4,3))
然后你可以在电脑的命令行中使用ImageMagick来处理这个图像，比如放大它并转换成PNG格式：
magick -size 4x2 -depth 8 image.rgb -scale 300x bigger.png
我觉得Numpy在MicroPython中并不存在，所以你可以用@hjuste在Pico上写的代码来读取这个图像。
不过……
我认为这个格式并不好，因为它没有图像的高度和宽度，其他程序也很难读取、处理或显示它。我建议你使用PPM格式，它非常简单，前面有一个简短的头部，包含图像的大小。
而且，你可以用ASCII格式而不是二进制格式来写，这样就可以用文本编辑器编辑它。虽然效率有点低，但正如你所说，你的图像很小。
所以，为了写一个简单的（ASCII/未压缩的）PPM文件，你可以使用OpenCV，如下所示，来写我在回答开始时创建的图像：
import cv2 as cv
... create "image" like I did above ...
# Save image as ASCII PPM file
cv.imwrite('result.ppm', image, [cv.IMWRITE_PXM_BINARY,0])
然后你可以在Pico上非常简单地读取它，大致像这样：
with open('result.ppm') as f:
s = f.read()
# Find anything that looks like numbers
l = re.findall(r'[0-9P]+',s)
# Pick up width and height
w, h = int(l[1]), int(l[2])
# Pick up remaining pixels
pixels = l[4:]
使用PPM格式的好处是：
- 你的图像可以与其他工具（如ImageMagick、vips、Photoshop、MS-Paint、IrfanView）兼容，方便查看和修改
- 它们在Pico上容易读取
例如，你可以非常简单地用ImageMagick制作一个红色的24x8 PPM图像：
magick -size 24x8 xc:red -compress none -depth 8 red.ppm
或者像这样调整一个PNG的大小并转换为PPM：
magick image.png -resize 80x40 -compress none -depth 8 image.ppm
你是说像这样吗？
# Example pixel data
pixels = [
(255, 0, 0), # Red
(125, 111, 2), # Some other color
# Add more pixel data here
]
# Open a file in binary write mode
with open("image_data.bin", "wb") as file:
for pixel in pixels:
# Write each color component as a byte
for color_component in pixel:
file.write(bytes([color_component]))
# Reading back the data
read_pixels = []
with open("image_data.bin", "rb") as file:
while True:
# Read 3 bytes (one for each color component) at a time
color_components = file.read(3)
if not color_components:
break
# Unpack the bytes into a tuple representing the color
color = tuple(color_components)
read_pixels.append(color)
print(read_pixels[0][0]) # The first index represents the pixel, the second index represents the color from that pixel.