用 Python 制作可视化 GUI 界面，一键实现证件照背景颜色的替换("Python 制作可视化 GUI：一键替换证件照背景颜色")

原创

ithorizon 6个月前 (10-21) 阅读数 45 #后端开发

Python 制作可视化 GUI：一键替换证件照背景颜色

一、引言

在日常生活中，我们常常需要替换证件照的背景颜色，以适应不同的场合。本文将介绍怎样使用 Python 制作一个可视化 GUI 界面，实现一键替换证件照背景颜色的功能。我们将使用 Python 的 Tkinter 库来创建 GUI 界面，以及 OpenCV 库来进行图像处理。

二、环境准备

在开端之前，请确保您的计算机已安装以下库：

Python 3.x

Tkinter（Python 内置库）

OpenCV（可通过 pip 安装：pip install opencv-python）

三、设计 GUI 界面

首先，我们需要设计一个简洁的 GUI 界面，包括以下元素：

选择图片按钮

选择背景颜色按钮

替换背景颜色按钮

显示原图和替换后的图片


import tkinter as tk
from tkinter import filedialog, colorchooser
# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("证件照背景颜色替换工具")
# 设置窗口大小和位置
root.geometry("800x600")
root.resizable(False, False)
# 创建变量
original_img_path = tk.StringVar()
new_img_path = tk.StringVar()
background_color = tk.StringVar()
# 创建选择图片按钮
def select_original_img():
    file_path = filedialog.askopenfilename()
    if file_path:
        original_img_path.set(file_path)
select_img_button = tk.Button(root, text="选择图片", command=select_original_img)
select_img_button.pack(pady=10)
# 创建选择背景颜色按钮
def select_background_color():
    color_code = colorchooser.askcolor(title="选择背景颜色")[1]
    if color_code:
        background_color.set(color_code)
select_color_button = tk.Button(root, text="选择背景颜色", command=select_background_color)
select_color_button.pack(pady=10)
# 创建替换背景颜色按钮
def replace_background_color():
    if original_img_path.get() and background_color.get():
        # 调用图像处理函数（将在下一节介绍）
        new_img_path.set(replace_color(original_img_path.get(), background_color.get()))
replace_color_button = tk.Button(root, text="替换背景颜色", command=replace_background_color)
replace_color_button.pack(pady=10)
# 创建显示图片的画布
original_img_label = tk.Label(root)
original_img_label.pack(side=tk.LEFT, padx=10)
new_img_label = tk.Label(root)
new_img_label.pack(side=tk.RIGHT, padx=10)
# 初始化窗口
root.mainloop()

四、图像处理

接下来，我们需要实现一个函数来替换证件照的背景颜色。这里我们使用 OpenCV 库进行图像处理。以下是函数的实现代码：


import cv2
import numpy as np
def replace_color(image_path, color_code):
    # 读取图片
    image = cv2.imread(image_path)
    
    # 将颜色代码演化为 RGB 格式
    color = tuple(int(color_code[i:i+2], 16) for i in (1, 3, 5))
    
    # 演化为 HSV 格式
    hsv_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    
    # 获取背景颜色的上下界
    lower_color = np.array([color[0] - 30, color[1] - 30, color[2] - 30])
    upper_color = np.array([color[0] + 30, color[1] + 30, color[2] + 30])
    
    # 创建掩模
    mask = cv2.inRange(hsv_image, lower_color, upper_color)
    
    # 反转掩模
    mask_inv = cv2.bitwise_not(mask)
    
    # 提取前景和背景
    background = cv2.bitwise_and(image, image, mask=mask)
    foreground = cv2.bitwise_and(image, image, mask=mask_inv)
    
    # 创建新的背景
    new_background = np.zeros(image.shape, dtype=np.uint8)
    new_background[:, :] = color
    
    # 将前景和新的背景合并
    result = cv2.bitwise_or(background, new_background, mask=mask)
    result = cv2.bitwise_or(result, foreground, mask=mask_inv)
    
    # 保存因此
    new_image_path = "new_" + image_path
    cv2.imwrite(new_image_path, result)
    
    return new_image_path

五、完整代码

将以上两部分的代码合并，即可得到完整的程序。以下是完整代码：


import tkinter as tk
from tkinter import filedialog, colorchooser
import cv2
import numpy as np
# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("证件照背景颜色替换工具")
# 设置窗口大小和位置
root.geometry("800x600")
root.resizable(False, False)
# 创建变量
original_img_path = tk.StringVar()
new_img_path = tk.StringVar()
background_color = tk.StringVar()
# 创建选择图片按钮
def select_original_img():
    file_path = filedialog.askopenfilename()
    if file_path:
        original_img_path.set(file_path)
select_img_button = tk.Button(root, text="选择图片", command=select_original_img)
select_img_button.pack(pady=10)
# 创建选择背景颜色按钮
def select_background_color():
    color_code = colorchooser.askcolor(title="选择背景颜色")[1]
    if color_code:
        background_color.set(color_code)
select_color_button = tk.Button(root, text="选择背景颜色", command=select_background_color)
select_color_button.pack(pady=10)
# 创建替换背景颜色按钮
def replace_background_color():
    if original_img_path.get() and background_color.get():
        new_img_path.set(replace_color(original_img_path.get(), background_color.get()))
replace_color_button = tk.Button(root, text="替换背景颜色", command=replace_background_color)
replace_color_button.pack(pady=10)
# 创建显示图片的画布
original_img_label = tk.Label(root)
original_img_label.pack(side=tk.LEFT, padx=10)
new_img_label = tk.Label(root)
new_img_label.pack(side=tk.RIGHT, padx=10)
# 图像处理函数
def replace_color(image_path, color_code):
    image = cv2.imread(image_path)
    color = tuple(int(color_code[i:i+2], 16) for i in (1, 3, 5))
    hsv_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    lower_color = np.array([color[0] - 30, color[1] - 30, color[2] - 30])
    upper_color = np.array([color[0] + 30, color[1] + 30, color[2] + 30])
    mask = cv2.inRange(hsv_image, lower_color, upper_color)
    mask_inv = cv2.bitwise_not(mask)
    background = cv2.bitwise_and(image, image, mask=mask)
    foreground = cv2.bitwise_and(image, image, mask=mask_inv)
    new_background = np.zeros(image.shape, dtype=np.uint8)
    new_background[:, :] = color
    result = cv2.bitwise_or(background, new_background, mask=mask)
    result = cv2.bitwise_or(result, foreground, mask=mask_inv)
    new_image_path = "new_" + image_path
    cv2.imwrite(new_image_path, result)
    return new_image_path
# 初始化窗口
root.mainloop()