画像付きExcelの出し方(numpyを用いて)

dataframeに
numpyの画像データが格納されている場合の処理で,
画像付きのexcel_fileを出力したいと考えております。

具体的には
事前設定として,何かしらのexcel_fileを用意し,以下のコードを実装し,
そのエクセルファイルに画像を入れる作業をしたいと考えています。

作りたいエクセルファイルの想像

id	img
1
2

具体的には,以下のような実装です。

python
1import pandas as pd
2import numpy as np
3import matplotlib.pyplot as plt
4from PIL import Image as Image_pil
5import openpyxl
6from openpyxl.drawing.image import Image as Image_xl
7
8
9k=[[[0,0,0],[200,200,200],[0,0,0],[200,200,200]],
10     [[200,200,200],[0,0,0],[200,200,200],[0,0,0]],
11     [[0,0,0],[200,200,200],[0,0,0],[200,200,200]],
12     [[200,200,200],[0,0,0],[200,200,200],[0,0,0]]]
13k=np.array(k)
14
15# kの中身確認
16# Image_pil.fromarray((k).astype(np.uint8))
17# plt.imshow(k)
18
19# df 作成
20lst=[]
21for i in range(10):
22    lst.append([k])
23
24df=pd.DataFrame(lst,columns=['img'])
25
26#画像挿入するエクセルファイルを指定
27t=!pwd
28out_excel_path=t[0]+"???.xlsx"
29wb = openpyxl.load_workbook(out_excel_path)
30ws = wb["Sheet1"]
31
32#挿入する画像を指定
33for index, row in df.iterrows():
34  img_pil = Image_pil.fromarray((row[0]).astype(np.uint8))
35  img_xl = Image_xl(img_pil)
36  #画像挿入
37  ws.add_image(img_xl, 'E'+str(index+1))
38  #保存
39  wb.save(out_excel_path)
40

しかし,上記を実装すると

terminal
1---------------------------------------------------------------------------
2AttributeError                            Traceback (most recent call last)
3<ipython-input-21-0914d2352001> in <module>
4     38   ws.add_image(img_xl, 'E'+str(index+1))
5     39   #保存
6---> 40   wb.save(out_excel_path)
7
8/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/workbook/workbook.py in save(self, filename)
9    405         if self.write_only and not self.worksheets:
10    406             self.create_sheet()
11--> 407         save_workbook(self, filename)
12    408 
13    409 
14
15/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/writer/excel.py in save_workbook(workbook, filename)
16    291     archive = ZipFile(filename, 'w', ZIP_DEFLATED, allowZip64=True)
17    292     writer = ExcelWriter(workbook, archive)
18--> 293     writer.save()
19    294     return True
20    295 
21
22/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/writer/excel.py in save(self)
23    273     def save(self):
24    274         """Write data into the archive."""
25--> 275         self.write_data()
26    276         self._archive.close()
27    277 
28
29/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/writer/excel.py in write_data(self)
30     75         self._write_worksheets()
31     76         self._write_chartsheets()
32---> 77         self._write_images()
33     78         self._write_charts()
34     79 
35
36/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/writer/excel.py in _write_images(self)
37    114         # delegate to object
38    115         for img in self._images:
39--> 116             self._archive.writestr(img.path[1:], img._data())
40    117 
41    118 
42
43/usr/local/lib/python3.9/site-packages/openpyxl/drawing/image.py in _data(self)
44     49         # don't convert these file formats
45     50         if self.format in ['gif', 'jpeg', 'png']:
46---> 51             img.fp.seek(0)
47     52             fp = img.fp
48     53         else:
49
50/usr/local/lib/python3.9/site-packages/PIL/Image.py in __getattr__(self, name)
51    544             )
52    545             return self._category
53--> 546         raise AttributeError(name)
54    547 
55    548     @property
56
57AttributeError: fp

というバグが出たり,excelファイルが壊れたりしてしてしまいます。

どのようにこのバグを解消したら良いか不明のためご教授していただけると幸いです。

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

原因は、(あなたが悪いわけではなく)openpyxl.drawing.imageの実装にあります。

openpyxl.drawing.image — openpyxl 3.0.7 documentation

を見ると、Imageクラスの__init__(コンストラクター)に、以下のコードが書かれています。

Python
1        try:
2            self.format = image.format.lower()
3        except AttributeError:
4            self.format = "png"

imageは、インスタンス生成時に引数で指定された文字列や画像オブジェクトから、対応する画像オブジェクトを読み込んだものです。

質問のコードのように、np.arrayからPIL.Image.fromarrayで生成された画像オブジェクトの場合は、オブジェクトの種類がPIL.Image.Imageになります。このオブジェクトはformatプロパティを持っておらず(Noneなので)、上記のコードではAttributeErrorを捕捉して、self.formatに(なぜか)"png"が設定されます。

すると、実際にデータを読み込む処理に書かれているコード、

Python
1        if self.format in ['gif', 'jpeg', 'png']:
2            img.fp.seek(0)
3            fp = img.fp
4        else:
5            fp = BytesIO()
6            img.save(fp, format="png")
7            fp.seek(0)
8
9        return fp.read()

のif文が成立してimg.fpにアクセスしようとしますが、実際にはPIL.Image.Imageはfpプロパティを持たないため、AttributeError: fpが発生します。

上記のコードには、ちゃんとfpが存在しない場合の処理も(else以下に)書いてあるのですが、__init__の処理でformatが"png"に設定されているため、使われません。

さて、この不具合はどうやら2年ほど放置されているようで、「Compatibility to PIL, ERROR while save Image create from PIL.Image.Image object (#1144) · Issues · openpyxl / openpyxl · GitLab」にも同じような議論が行なわれていました。

そこで、自分でなんとかするコードを以下に示します。
まず、先頭付近にfrom io import BytesIOを追加してください。

そして、書き込むfor文を以下のように変更します。

Python
1for index, row in df.iterrows():
2    img_pil = Image_pil.fromarray((row[0]).astype(np.uint8))
3    fp = BytesIO()
4    img_pil.save(fp, format="png")
5    fp.seek(0)
6    img_png = Image_pil.open(fp)
7    img_xl = Image_xl(img_png)
8    ws.add_image(img_xl, 'E' + str(index + 1))
9
10wb.save(out_excel_path)
11wb.close()

上記の不具合を回避するために、img_pilに得られたPIL.Image.Imageの画像オブジェクトを、メモリ上にPNG形式で保存して読み込んでいます。img_pngに得られた画像オブジェクトはPIL.PngImagePlugin.PngImageFileという種類で、こいつは現状のopenpyxl.drawing.imageの実装でも問題なく扱えます。

なお、wb.saveは、for文の処理が終わってから一度だけ実行したほうがよいでしょう。

投稿2021/08/27 00:51