【リビルド】イラストを文字列で再表現

champaya

2024年11月4日 10:57

背景

プログラマーをやっています。champayaと申します💻

最近、「身の回りのものにある関数を通したら、別の表現ができるんじゃないか？」と考えつきました。ある関数＝アルゴリズムです。

個人的には、汎用性もあるし、割と面白い考えだと思っています。

それではやっていきましょう。何卒何卒。

イラスト→文字列

イラスト全体を文字列のみで再表現します。イラストの各ピクセルを文字列に置き換えるようなイメージです。

元の画像はこちら。ずとまよさんの「綺羅キラー」サムネです。

「ずっと真夜中でいいのに。」の著作権はとてもおおらかなので画像使わせてもらってます。
異議申し立てがある場合は、すぐに画像の削除処理をさせていただきます。

https://zutomayo.net/legal/

手順

以下の手順で処理します：

画像を縮小：画像を小さくして処理を軽くします。
文字を割り当て：画像の各ピクセルに、好きな文字列からランダムに文字を配置します。
色を適用：元の画像の色を文字に反映させます。
新しい画像を生成：文字で描かれた新しい画像を作成して保存します。

これで、元画像が好きな文字で描かれた画像として再表現されます。

使用するライブラリ

random：文字をランダムに選ぶため
cv2 (OpenCV)：画像の読み込みやリサイズ
numpy：画像データを効率的に扱うため
PIL (Pillow)：新しい画像を作成し、文字を描画
pathlib：ファイルパスの操作
argparse：コマンドライン引数の処理

import random
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import pathlib
import argparse

プログラムの流れ

1. 画像の読み込みと縮小

まず、指定した画像を読み込み、画像を縮小する関数を作ります。

def process_image(image_path, scale_factor):
    # 画像ファイルを読み込む
    image = cv2.imread(image_path)

    # 新しい幅と高さを計算
    new_width = image.shape[1] // scale_factor
    new_height = image.shape[0] // scale_factor

    # 画像をリサイズ
    resized_image = cv2.resize(image, (new_width, new_height), interpolation=cv2.INTER_AREA)

    # BGRからRGBへ変換
    compressed_image_rgb = cv2.cvtColor(resized_image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

    # 画像のRGB配列を取得
    rgb_array = np.array(compressed_image_rgb)
    return rgb_array

2. 文字の割り当て

次に、画像の各ピクセルにランダムな文字を割り当てる関数を作ります。

def assign_random_characters(height, width, characters):
    return [[random.choice(characters) for _ in range(width)] for _ in range(height)]

3. メイン処理

`main` 関数では、以下の順序で処理を実行します。

インポートするフォルダから `jpg` ファイルを取得
画像に対してランダムに文字列を割り当てる関数を実行
文字列を配置するためのベースとなる画像を作成（背景色はグレー）
フォントをロード（等幅フォントを使用してください）
文字列をベース画像に配置
アウトプット用のフォルダに `png` として保存

def main(args):
    input_list = list(pathlib.Path(args.input_dir).glob("*.jpg"))

    for input_path in input_list:
        rgb_values = process_image(input_path, args.scale_factor)

        # 画像のサイズを取得
        height, width, _ = rgb_values.shape

        # ランダムに文字を割り当てる
        randomized_display_strings = assign_random_characters(height, width, list(args.characters))

        # 画像を作成（背景をグレーに設定）
        im = Image.new("RGB", (width * args.image_width_multiplier, height * args.image_height_multiplier), (200, 200, 200))
        draw = ImageDraw.Draw(im)

        # 日本語フォントのロード
        font = ImageFont.truetype(args.font_path, args.font_size)

        # 描画処理
        x, y = 0, 0
        for i, line in enumerate(randomized_display_strings):
            for j, char in enumerate(line):
                # RGB値を取得し、文字の色に設定
                R, G, B = rgb_values[i, j]
                color = (int(R), int(G), int(B))  # RGB値をそのまま文字の色に使用
                # テキストを描画
                draw.text((x + j * args.image_width_multiplier, y), char, fill=color, font=font)
            y += args.font_size  # 行間を含めたY座標の調整

        # ファイルに出力
        output_file_path = pathlib.Path(args.output_dir) / (input_path.stem + ".png")
        im.save(output_file_path)

4. ファイル実行時の処理

if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(description="画像を文字化して処理するプログラム")
    
    # コマンドライン引数の設定
    parser.add_argument('--input_dir', type=str, default="./_image_color_input", help="入力画像のディレクトリ")
    parser.add_argument('--output_dir', type=str, default="./_image_color_output", help="出力画像のディレクトリ")
    parser.add_argument('--font_path', type=str, default='C:/Windows/Fonts/msgothic.ttc', help="日本語フォントのパス")
    parser.add_argument('--font_size', type=int, default=10, help="フォントサイズ")
    parser.add_argument('--image_width_multiplier', type=int, default=10, help="文字の幅を調整する倍率")
    parser.add_argument('--image_height_multiplier', type=int, default=10, help="文字の高さを調整する倍率")
    parser.add_argument('--characters', type=str, default="ずっと真夜中でいいのに。", help="ランダムに使用する文字列")
    parser.add_argument('--scale_factor', type=int, default=10, help="解像度を下げる値")

    # 引数を解析してメイン関数を呼び出す
    args = parser.parse_args()
    main(args)

実際に出力された画像

よーーーーーく見てみると文字列（「ずっと真夜中でいいのに。」）で画像ができてることがわかります。

フォントサイズや解像度の調整を工夫すると、さらに繊細な画像の作成も可能です。

似たようなプログラムでモノクロ画像も作れます。

カスタマイズ可能な引数

プログラムはコマンドライン引数でさまざまな設定が可能です：

`--input_dir`：入力画像のフォルダを指定（デフォルト：`./_image_color_input`）
`--output_dir`：出力画像のフォルダを指定（デフォルト：`./_image_color_output`）
`--font_path`：使用するフォントのパス（デフォルト：`C:/Windows/Fonts/msgothic.ttc`）
`--font_size`：フォントサイズを指定（デフォルト：`10`）
`--image_width_multiplier`：文字の横方向の間隔（デフォルト：`10`）
`--image_height_multiplier`：文字の縦方向の間隔（デフォルト：`10`）
`--characters`：使用する文字列を指定（デフォルト：`"ずっと真夜中でいいのに。"`）
`--scale_factor`：画像の縮小倍率を指定（デフォルト：`10`）

まとめ

このプログラムを使えば、普段の画像を一味違ったアート作品に変身させることができます！

アルゴリズムでの再表現、これからも続けていきたいです。。。。

ぜひ、Instagramもフォローしていただけると嬉しいです！！！

https://www.instagram.com/zutomayo_program_tai/