用Python在Excel里画出蒙娜丽莎
之前看到过很多头条，说哪国某人坚持了多少年自学使用excel画画，效果十分惊艳。
对于他们的耐心我十分敬佩。
但是作为一个程序员，自然也得挑战一下自己。
这种需求，我们十分钟就可以完成！
mona-lisa
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。
fromPILimportImage
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。
importopenpyxl
fromopenpyxl.stylesimportfills
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：
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
defint_to_16(num):
num1 = hex(num).replace('0x','')
num2 = num1iflen(num1) >1else'0'+ num1# 位数只有一位的时候在前面补零
returnnum2
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
ifh ==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。
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！
一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
defresize(img):
w, h = img.size
ifw > MAX_WIDTH:
h = MAX_WIDTH / w * h
w = MAX_WIDTH
ifh > MAX_HEIGHT:
w = MAX_HEIGHT / h * w
h = MAX_HEIGHT
returnimg.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。
image-20191117175137916
全部代码
# draw_excel.py
fromPILimportImage
importopenpyxl
fromopenpyxl.stylesimportfills
importos
MAX_WIDTH =300
MAX_HEIGHT =300
defresize(img):
w, h = img.size
ifw > MAX_WIDTH:
h = MAX_WIDTH / w * h
w = MAX_WIDTH
ifh > MAX_HEIGHT:
w = MAX_HEIGHT / h * w
h = MAX_HEIGHT
returnimg.resize((int(w), int(h)), Image.ANTIALIAS)
defint_to_16(num):
num1 = hex(num).replace('0x','')
num2 = num1iflen(num1) >1else'0'+ num1
returnnum2
defdraw_jpg(img_path):
img_pic = resize(Image.open(img_path))
img_name = os.path.basename(img_path)
out_file ='./result/'+ img_name.split('.')[0] +'.xlsx'
ifos.path.exists(out_file):
os.remove(out_file)
workbook = openpyxl.Workbook()
worksheet = workbook.active
width, height = img_pic.size
forwinrange(1, width +1):
forhinrange(1, height +1):
ifimg_pic.mode =='RGB':
r, g, b = img_pic.getpixel((w -1, h -1))
elifimg_pic.mode =='RGBA':
r, g, b, a = img_pic.getpixel((w -1, h -1))
hex_rgb = int_to_16(r) + int_to_16(g) + int_to_16(b)
cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
ifh ==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
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=hex_rgb)
print('write in:', w,' | all:', width +1)
print('saving...')
workbook.save(out_file)
print('success!')
if__name__ =='__main__':
draw_jpg('mona-lisa.jpg')
附
上面说到 颜色数量*单元格数<阈值（256^4左右)的时候，可能有人会有疑惑，这个256^4是怎么来的。
这个当然是我测试信口开河得来的。
既然是有颜色数量跟单元格数这两个变量，那么自然要有两个测试方法以上。一个观察颜色数量，一个观察单元格数。
但我在这里只做了颜色数量的一个测试。(最大的原因就是生成上万行*上万列的excel实在是太久了...懒...)
count =0
MAX_WIDTH =255
forwinrange(1, MAX_WIDTH +1):
forhinrange(1, MAX_WIDTH +1):
cell = worksheet.cell(column=w, row=h)
ifh ==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
ifcount <255**3:
back = int_to_16(num=count)
back ='0'* (6- len(back)) + back
else:
back =''.join([int_to_16(random.randint(0,255))for_inrange(3)])
cell.fill = fills.PatternFill(fill_type="solid", fgColor=back)
count +=1
count是记录颜色的变量，确保每一个颜色都不重复，但目前计算机RGB表示的颜色最多只有256^3种
通过调整MAX_WIDTH的值来测试excel的阈值
最后生成的测试excel如下：
...还有点好看。！？？
