Python Pillow BytesIO numpy PillowのImageオブジェクトがnumpyに変換できない

Question

image_buf = urllib.request.urlopen(url).read()
image_raw = io.BytesIO(image_buf)
image_input = Image.open(image_raw)

print(type(image_input))
# <class 'PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile'>
print(image_input.size)
# (15936, 29485)

image_np = np.asarray(image_input)

print(image_np)
# <PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=15936x29485 at 0x7F5BA055CDD8>
# ↑　何故かアドレスが返ってくる。値が出てこない。
print(type(image_np))
# <class 'numpy.ndarray'>

ダウンロードしたバイナリ画像データをPillowに変換してそれをnumpyに変換しようとしています。
Pillowまで変換ができたのですが、numpyに変換できません。
いや、typeチェックではnumpyと出るのですが、そのものをprintすると何故かアドレスが吐き出されてしまいます。
これはどこでうまくいっていないのでしょうか？

Answer 1

当方の環境は以下で

Python 3.7.0
Pillow 5.3.0
numpy 1.15.4

質問者さんと同一のコードで期待通り読み込めました。しかしながら質問者さんが挙げておられるコードを若干変更すると再現できました。

image_buf = urllib.request.urlopen(url).read()
image_raw = io.BytesIO(image_buf)
image_input = Image.open(image_raw)

print(type(image_input))
# <class 'PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile'>
print(image_input.size)
# (64, 64)

# ============= 追加:ここから =============
image_raw.close()  # 画像の内容に一度もアクセスせず(loadを行わず)入力ファイルを閉じる
# ============= 追加:ここまで =============
image_np = np.asarray(image_input)

print(image_np)
# <PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=48x48 at 0x22116560C18>
# これはアドレスが出てるというより、オリジナルのImageインスタンスを唯一の要素とする
# スカラのndarrayになったと認識すべきです。

print(type(image_np))
# <class 'numpy.ndarray'>
print(image_np.shape)
# ()
print(image_np.dtype)
# object

また例えば上記のように明示的にcloseしてなくても

with io.BytesIO(image_buf) as image_raw:
    image_input = Image.open(image_raw)

print(type(image_input))

image_np = np.asarray(image_input)
...

とすれば当然同じことが起きます。

実際のコードでは途中でimage_rawを閉じているようなことはありませんか？もしそうならnumpy.ndarrayへ変換し終わるまでは入力ファイルを閉じないようにすればうまくいくと思います。

---

なぜこのようなことが起きるかの推測:

numpyがPILの画像からndarrayへ変換する際にimage_input.__array_interface__を通じて配列データを取り出そうとするようです。それまでに画素データのアクセスがない場合、そこで初めて実際の画像データのロードが行われますが、その際入力ファイルが閉じられていると当然画像のロードに失敗します。これは推測ですがnumpyが__array_interface__プロパティーをアクセスする過程で例外を検知した場合「だまって」例外を握りつぶし、オリジナルのインスタンス(PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile)を唯一の要素とするスカラとして「しれっと」ndarrayへ変換してしまうのではないでしょうか。

Comments

[_Victorique__]

結局原因は掴めませんでした。
コード自体は弄ってなかったため、環境の問題があったのかもしれません。
しばらくしてから実行すると何故か上手くいきました。
同じような問題が発生している場合にこの回答が参考になると思われるので
ベストアンサーとして選ばせていただきます。有り難うございました！

Answer 2

こちらの環境ではnumpy.arrayになっています。
Python、PIL(Pillow)バージョンの違いでしょうか。

import numpy as np
import PIL
from PIL import Image
import io
import sys

print(sys.version_info)# sys.version_info(major=3, minor=5, micro=6, releaselevel='final', serial=0)
print(PIL.__version__) # 5.2.0

# あえてバイナリデータとして開く
with open("lena.jpg", 'rb') as f:
    buf = f.read()
raw = io.BytesIO(buf)
im = Image.open(raw)
print(type(im))
print(im.size)
print(im)
# <class 'PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile'>
# (512, 512)
# <PIL.JpegImagePlugin.JpegImageFile image mode=RGB size=512x512 at 0x2519A42ED30>

ary = np.asarray(im)
print(type(ary))
print(ary.shape)
print(ary)
"""
<class 'numpy.ndarray'>
(512, 512, 3)
[[[225 138 128]
  [224 137 127]
  [223 136 126]
  ...
"""