패스트캠퍼스 환급챌린지 14일차 : 한 번에 끝내는 컴퓨터 공학 & 인공지능 복수전공 초격차 패키지 강의 후기

본 포스팅은 패스트캠퍼스 환급 챌린지 참여를 위해 작성하였습니다.

 

Ch 14. 심화 : 이미지 편집 라이브러리 활용으로 스킬업

 

1. Pillow 라이브러리의 개요

Pillow는 파이썬 환경에서 이미지 데이터를 효율적으로 다루기 위해 설계된 견고하고 사용자 친화적인 라이브러리입니다. JPEG, PNG, GIF, BMP 등 주요 이미지 파일 형식을 광범위하게 지원하며, 이미지 파일을 읽고, 쓰고, 다양한 방식으로 조작하는 데 필요한 포괄적인 기능을 제공합니다.

Pillow의 주요 특징:

• 다양한 파일 형식 지원: 현존하는 대부분의 이미지 형식을 원활하게 처리할 수 있는 호환성을 자랑합니다.
• 직관적인 API: 간결하고 명확한 API 설계를 통해 이미지 처리 작업을 용이하게 수행할 수 있습니다.
• 강력한 기능성: 이미지 로딩, 저장, 크기 조정, 회전, 자르기, 색상 변환, 다양한 필터 적용, 텍스트 및 도형 추가 등 다채로운 이미지 조작 기능을 내장하고 있습니다.
• 활발한 개발 및 지원: 지속적인 업데이트와 방대한 문서, 활성화된 커뮤니티를 통해 안정적인 개발 환경을 보장합니다.

Pillow 설치 절차

Pillow는 파이썬 표준 라이브러리에 포함되어 있지 않으므로, pip를 이용하여 개별적으로 설치해야 합니다.

pip install Pillow

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2. Pillow 시작: 이미지 로딩 및 저장

이미지 처리의 기본은 파일을 열어 데이터를 로딩하고, 처리된 이미지를 새로운 파일로 저장하는 것입니다. Pillow에서는 Image 모듈이 이 핵심적인 기능을 담당합니다.

from PIL import Image

# 1. 이미지 로딩 (열기)
try:
    img = Image.open("example.jpg") # 현재 스크립트와 동일 경로의 'example.jpg' 파일을 로드합니다.
    print(f"이미지 형식: {img.format}")
    print(f"이미지 모드: {img.mode}") # RGB, L(흑백) 등 색상 모드를 나타냅니다.
    print(f"이미지 크기: {img.size} (가로 x 세로)")
except FileNotFoundError:
    print("example.jpg 파일을 찾을 수 없습니다. 테스트를 위해 더미 파일을 생성합니다.")
    # 파일 부재 시 예시를 위한 더미 이미지 생성
    img = Image.new('RGB', (600, 400), color = 'red')
    img.save("example.jpg")
    print("example.jpg 더미 파일이 생성되었습니다. 스크립트를 다시 실행하여 주십시오.")
    exit()

# 2. 이미지 정보 확인 (코드 상단에서 이미 출력됨)

# 3. 이미지 저장 (다양한 형식으로 저장 가능)
# 저장 시 파일 형식은 지정된 확장자에 따라 자동 결정됩니다.
img.save("example_copy.png") # PNG 형식으로 저장
img.save("example_copy.bmp") # BMP 형식으로 저장

print("\n이미지 로딩 및 저장이 성공적으로 완료되었습니다.")
print("example_copy.png 및 example_copy.bmp 파일이 생성되었습니다.")

코드 분석:

1. from PIL import Image: Pillow 라이브러리의 핵심 Image 모듈을 임포트합니다.
2. Image.open("example.jpg"): 지정된 경로의 이미지 파일을 엽니다. 파일이 존재하지 않을 경우 FileNotFoundError가 발생하므로, 예외 처리를 통해 더미 이미지를 생성하도록 구성하였습니다.
3. img.format, img.mode, img.size: 로드된 이미지의 파일 형식, 색상 모드, 해상도(픽셀 단위의 가로, 세로 크기)를 확인할 수 있습니다.
4. img.save("example_copy.png"): 로드된 이미지를 새로운 이름과 지정된 형식으로 저장합니다.

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3. 이미지 크기 조정 (Resizing)

웹 콘텐츠 게시나 썸네일 생성 등 다양한 시나리오에서 이미지 크기 조정은 필수적인 작업입니다. Pillow는 resize() 메서드를 통해 이를 지원합니다.

from PIL import Image

try:
    img = Image.open("example.jpg")
except FileNotFoundError:
    print("example.jpg 파일을 찾을 수 없습니다. '이미지 로딩 및 저장' 섹션의 코드를 먼저 실행하여 파일을 생성해 주십시오.")
    exit()

# 1. 새로운 크기 정의 (가로, 세로)
new_width = 300
new_height = 200

# 2. 이미지 크기 조정 수행
resized_img = img.resize((new_width, new_height))

# 3. 조정된 이미지 저장
resized_img.save("example_resized.jpg")

print(f"원본 이미지 크기: {img.size}")
print(f"조정된 이미지 크기: {resized_img.size}")
print("이미지 크기 조정 및 저장이 완료되었습니다: example_resized.jpg")

# 이미지 비율을 유지하며 크기 조정 (일반적으로 권장되는 방식)
# 이미지의 가로세로 비율을 유지한 채 긴 변을 기준으로 크기를 조절합니다.
original_width, original_height = img.size
max_size = 128 # 썸네일의 최대 변 길이 설정

if original_width > original_height:
    new_width_ratio = max_size
    new_height_ratio = int(original_height * (max_size / original_width))
else:
    new_height_ratio = max_size
    new_width_ratio = int(original_width * (max_size / original_height))

thumbnail_img = img.resize((new_width_ratio, new_height_ratio))
thumbnail_img.save("example_thumbnail.jpg")
print(f"썸네일 이미지 크기 (비율 유지): {thumbnail_img.size}")
print("썸네일 이미지 조정 및 저장이 완료되었습니다: example_thumbnail.jpg")

코드 설명:

1. img.resize((new_width, new_height)): 지정된 너비와 높이로 이미지를 강제 조정합니다. 이 방식은 원본 이미지의 종횡비가 손상될 수 있음에 유의해야 합니다.
2. 비율 유지 크기 조정: 원본 이미지의 종횡비를 계산하고, 특정 최대 크기를 초과하지 않으면서 비율을 유지하도록 새로운 가로세로 값을 산출하는 로직입니다. 썸네일 생성 시 매우 실용적입니다.

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4. 이미지 회전 (Rotation) 및 반전 (Flipping)

이미지를 특정 각도로 회전시키거나, 좌우 또는 상하로 반전시키는 기능은 이미지 처리에서 빈번히 사용됩니다.

from PIL import Image

try:
    img = Image.open("example.jpg")
except FileNotFoundError:
    print("example.jpg 파일을 찾을 수 없습니다. '이미지 로딩 및 저장' 섹션의 코드를 먼저 실행하여 파일을 생성해 주십시오.")
    exit()

# 1. 90도 회전
rotated_img = img.rotate(90, expand=True) # expand=True: 회전 후 이미지 전체를 포함하도록 캔버스 크기를 자동 조절
rotated_img.save("example_rotated_90.jpg")
print("이미지 90도 회전 및 저장 완료: example_rotated_90.jpg")

# 2. 180도 회전
rotated_180_img = img.rotate(180)
rotated_180_img.save("example_rotated_180.jpg")
print("이미지 180도 회전 및 저장 완료: example_rotated_180.jpg")

# 3. 좌우 반전 (FLIP_LEFT_RIGHT)
flipped_lr_img = img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)
flipped_lr_img.save("example_flipped_lr.jpg")
print("이미지 좌우 반전 및 저장 완료: example_flipped_lr.jpg")

# 4. 상하 반전 (FLIP_TOP_BOTTOM)
flipped_tb_img = img.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)
flipped_tb_img.save("example_flipped_tb.jpg")
print("이미지 상하 반전 및 저장 완료: example_flipped_tb.jpg")

코드 설명:

1. img.rotate(각도, expand=True): 이미지를 지정된 각도(반시계 방향)로 회전시킵니다. expand=True는 회전으로 인해 이미지 내용이 잘리지 않도록 캔버스 크기를 동적으로 확장합니다.
2. img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT): 이미지를 좌우 대칭으로 반전시킵니다.
3. img.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM): 이미지를 상하 대칭으로 반전시킵니다.

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5. 이미지 필터 적용 (Filters)

Pillow는 이미지에 다양한 시각적 효과를 부여할 수 있는 필터 기능을 제공합니다. 이는 ImageFilter 모듈을 통해 접근 가능합니다.

from PIL import Image, ImageFilter

try:
    img = Image.open("example.jpg")
except FileNotFoundError:
    print("example.jpg 파일을 찾을 수 없습니다. '이미지 로딩 및 저장' 섹션의 코드를 먼저 실행하여 파일을 생성해 주십시오.")
    exit()

# 1. 블러(Blur) 필터 적용
blurred_img = img.filter(ImageFilter.BLUR)
blurred_img.save("example_blurred.jpg")
print("블러 필터 적용 및 저장 완료: example_blurred.jpg")

# 2. 샤프니스(Sharpen) 필터 적용
sharpened_img = img.filter(ImageFilter.SHARPEN)
sharpened_img.save("example_sharpened.jpg")
print("샤프니스 필터 적용 및 저장 완료: example_sharpened.jpg")

# 3. 엠보스(Emboss) 필터 적용
embossed_img = img.filter(ImageFilter.EMBOSS)
embossed_img.save("example_embossed.jpg")
print("엠보스 필터 적용 및 저장 완료: example_embossed.jpg")

# 4. 가장자리 찾기(FIND_EDGES) 필터 적용
edges_img = img.filter(ImageFilter.FIND_EDGES)
edges_img.save("example_edges.jpg")
print("가장자리 찾기 필터 적용 및 저장 완료: example_edges.jpg")

코드 설명:

1. from PIL import Image, ImageFilter: ImageFilter 모듈을 추가로 임포트합니다.
2. img.filter(ImageFilter.필터명): filter() 메서드에 ImageFilter 모듈이 제공하는 다양한 필터 상수(예: BLUR, SHARPEN, EMBOSS, FIND_EDGES 등)를 인자로 전달하여 적용합니다.

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6. 이미지에 텍스트 삽입 (Drawing Text)

이미지에 워터마크를 추가하거나 특정 정보를 시각적으로 표현할 때 텍스트 삽입 기능은 필수적입니다. 이 기능은 ImageDraw 및 ImageFont 모듈을 통해 구현됩니다.

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont

try:
    img = Image.open("example.jpg")
except FileNotFoundError:
    print("example.jpg 파일을 찾을 수 없습니다. '이미지 로딩 및 저장' 섹션의 코드를 먼저 실행하여 파일을 생성해 주십시오.")
    exit()

# 이미지에 그리기 작업을 수행할 Draw 객체 생성
draw = ImageDraw.Draw(img)

# 1. 폰트 로드 (시스템 폰트 또는 ttf 파일 경로 지정)
try:
    # macOS/Linux 시스템 폰트 예시:
    font = ImageFont.truetype("Arial.ttf", 40) # 폰트 파일명과 크기 지정
except IOError:
    # 폰트를 찾을 수 없을 경우를 대비하여 기본 폰트 사용
    print("Arial.ttf 폰트를 찾을 수 없습니다. 기본 폰트를 사용합니다.")
    font = ImageFont.load_default() # Pillow가 제공하는 기본 비트맵 폰트 로드

# 2. 이미지 위에 텍스트 그리기
# draw.text((x, y), 텍스트 내용, fill=색상, font=폰트 객체)
draw.text((50, 50), "Hello, Pillow!", fill=(255, 255, 0), font=font) # 노란색 텍스트 삽입

# 3. 이미지 저장
img.save("example_with_text.jpg")
print("이미지에 텍스트 삽입 및 저장 완료: example_with_text.jpg")

코드 설명:

1. from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont: ImageDraw와 ImageFont 모듈을 임포트합니다.
2. draw = ImageDraw.Draw(img): 이미지 위에 그림을 그리거나 텍스트를 추가할 수 있는 ImageDraw 객체를 생성합니다.
3. ImageFont.truetype("Arial.ttf", 40): 사용할 폰트 파일(.ttf)의 경로와 폰트 크기를 지정하여 폰트를 로드합니다. 시스템에 해당 폰트가 없을 경우 IOError가 발생하므로, 예외 처리를 통해 기본 폰트를 사용하도록 구성하였습니다.
   • 팁: Windows 운영체제에서는 C:\Windows\Fonts 경로에서, macOS에서는 /Library/Fonts 또는 ~/Library/Fonts 경로에서 폰트 파일을 찾을 수 있습니다.
4. draw.text((x, y), "텍스트", fill=(R,G,B), font=폰트): text() 메서드를 활용하여 이미지에 텍스트를 그립니다. (x, y)는 텍스트가 시작될 좌상단 좌표, fill은 텍스트의 색상(RGB 튜플), font는 로드한 폰트 객체를 나타냅니다.

 

오늘의 실습

 

 

 

 

 

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(~6/20) 50일의 기적 AI 환급반💫 | 패스트캠퍼스