画像をExcelモザイク画像に変換する

画像からExcelのモザイク画像に変換するアホなPythonプログラムを作りますた。
元画像(jpg)はモザイク画像としてExcelファイルのシートに保存されます。

方法と手順の説明

◆ 画像をmatplotlibで読み込むとNumpy配列に変換されます。jpg画像は三次元配列になっており、三次元目方向にRGB色情報が、赤なら[255,0,0]のように入っている。

◆ そのリストを16進数のカラーコードに変換する。先ほどの赤なら#ff0000。
色の変換は次のように行う。

# 10進数→16進数の二桁表示に変換
print("{:02x}".format(255))
print("{:02x}".format(0))

ff
00

10進数の255は16進数でff、10進数の00は16進数で00に文字列として変換される。

◆ 全てのRGB色リストを16進数カラーコードに変換すると二次元になる。これをPandasでデータフレームにする。値がカラーコードの文字列が入った二次元のデータフレームができる。

◆ できたデータフレームの背景色を、値=カラーコードにスタイル変換する。背景色のついたデータフレームのテーブルが出来上がる。

◆ あとはpandas.to_excel(保存ファイル名)でExcelファイルに保存して完成。

画像の読み込みと配列への変換

◆ 元の画像

これがExcelシートでモザイク画像にする。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 元の画像ファイル
fname = "hannya.jpeg"  

# 画像をmatplotlibでNumpy配列に変換
img = plt.imread(fname)

配列のRGBを16進数に変換

# 画像のRGB配列を16進数カラーコードに変換する関数
def make_color(img):
    x = img.shape[0]
    y = img.shape[1]

    rgb_list = [img[i][j] for i in range(x) for j in range(y)]

    color_code_list = []
    for rgb in rgb_list:
        color_code = []
        for v in rgb:
            color_code.append("{:02x}".format(v))
    
        color_code = ["#" + "".join(color_code)]
        color_code_list.append(color_code)
        

    return color_code_list

この辺はもう少しスッキリ書けそうです。だがこのまま行く。

データフレームに変換

# 画像をカラーコードの配列に変換
code_list = make_color(img)

# 画像と同じサイズの二次元配列にする  
color_style = np.array(code_list).reshape(img.shape[:2])

# データフレームにする
color_style = pd.DataFrame(color_style)

# データフレームの表示
color_style

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	...	173	174	175	176	177	178	179	180	181	182
0	#2a323f	#2a323f	#2a323f	#29313e	#29313e	#29313e	#28303d	#28303d	#29313e	#29313e	...	#191c25	#191c25	#191c25	#1a1d26	#1a1d26	#1a1d26	#191c25	#191c25	#181b24	#181b24
1	#2a323f	#2a323f	#2a323f	#29313e	#29313e	#29313e	#28303d	#28303d	#29313e	#29313e	...	#191c25	#191c25	#191c25	#1a1d26	#1a1d26	#191c25	#191c25	#191c25	#181b24	#181b24
2	#2a323f	#2a323f	#2a323f	#29313e	#29313e	#29313e	#28303d	#28303d	#29313e	#29313e	...	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#181b24	#181b24	#181b24
3	#2a323f	#2a323f	#2a323f	#29313e	#29313e	#29313e	#28303d	#28303d	#29313e	#29313e	...	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#181b24	#181b24	#171a23	#171a23
4	#2a323f	#2a323f	#2a323f	#29313e	#29313e	#29313e	#28303d	#28303d	#29313e	#29313e	...	#191c25	#191c25	#191c25	#191c25	#181b24	#181b24	#181b24	#171a23	#171a23	#171a23
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
271	#0a0c18	#0a0c18	#0b0d19	#0b0d19	#0c0e1a	#0c0e1a	#0c0e1a	#0c0e1a	#0d0f1b	#0d0f1b	...	#0f0c15	#0f0c15	#0f0c15	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19
272	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0d0f1b	#0d0f1b	...	#110e19	#110e19	#110e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19
273	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0d0f1b	#0d0f1b	...	#110e19	#110e19	#110e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19
274	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0d0f1b	#0d0f1b	...	#110e19	#110e19	#110e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19
275	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0b0d19	#0d0f1b	#0d0f1b	...	#110e19	#110e19	#110e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19	#100e19

276 rows × 183 columns

画像と同じサイズの二次元配列ができた。
それぞれの値は画像のRGBを16進数カラーコードに変換したそのものが入っている。

背景色をつける

上記のテーブルの値が背景色のカラーコードになっている。それらの値をデータフレームの背景色として関数で置換する。

# Pandasをインポート
import pandas as pd

# 背景色をカラーコードに変換する関数
def func(val):
    color = val
    return "background-color:%s" % color

# 背景色を変換実行
df = color_style.style.applymap(func)

Excelファイルに保存して完成

# データフレームテーブルをExcelファイルに保存
df.to_excel("img_excel_mosaic.xlsx")

◆ パソコンで開いたモザイク画Excelシートのキャプチャ

シートを拡大すると、

元の画像が276×183のサイズでしたが、Excelシートにすると相当デカくなる。セル幅の縦横のせいか、モザイク画像が横広い。
元画像はもう少し小さい物を使った方が良かったかな。

以上です。