文字列を画像ファイルに変換したい

文字列データを画像ファイルにしたいと思っています。

具体的には縦4000行、横30列のデータがあり、
それぞれの列の数値は合計すると100万になるデータが多数あります。

このデータを縦4000ピクセル、横30ピクセルで、
各データを色情報として画像にしたく思っています。

各数値は上述の通り列ごとに合計すると100万になる値が入っていますが、
100万という数値はノーマライズしたものなので、1677万7216色で
ノーマライズしなおすこともできます。

ですので、例えば値0の場合はRGB(0,0,0)、
値16,777,216の場合はRGB（255,255,255)のように
色情報にできるのではないかと思うのですが、何でどのようにすればできるのか
見当がつきません。
当方の検索スキルが貧弱すぎるせいか、「数値を画像に変換」などで検索しても
「画像を数値に変換」するようなやり方は見つけられても、
私の目的である「数値を画像に変換」する方法が分かりません。

できれば、Pythonで上を実現する方法について
お分かりになる方がいらっしゃったら教えていただきたく思っております。
よろしくお願いいたします。

12/17 12:05
これまでに回答を4ついただきありがとうございます。
１つ１つ確認しつつためさせていただいておりますので、
またその結果は後程返信にて送らせていただこうと思います。
取り急ぎ、お礼申し上げます。

行動規範の内容に同意します

回答5件

matplotlibで強度の分布をみるようなイメージを作ってみました。
（青が小さい数値、赤が大きい数値）
出力画像を右クリックして保存すれば、一応それっぽい画像のみは得られると思います。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# サンプルデータの生成
i = 30
j = 400
intensity = 1_000_000

arr = np.random.rand(j, i) 
arr_nor = np.asarray([intensity * (r/r.sum()) for r in arr])

# matplotlibで結果表示
v_min = arr_nor.min()
v_max = arr_nor.max()
print(v_min, v_max)

plt.imshow(arr_nor, vmin = v_min, vmax = v_max, cmap="bwr",)
# plt.colorbar(orientation='vertical')

plt.show()

投稿2021/12/17 03:29

taront

総合スコア59

興味深い課題ですね。さすがにこのテーマは「数値を画像に変換」では検索ヒットしないと思います。
16777215 を (255,255,255) にする、これに尽きます。
紙と鉛筆でも可能なので挑戦してみてください。

以下のソースでそれっぽい画像を作ることができましたが、画像を元の行列に戻すところまでは確認していません。

Python
1import numpy as np
2import cv2
3import random
4
5
6def num2BGR(num):
7    str_hex = format(num, "06x")    # hex()でなくformat()で6桁の十六進文字列にしている
8    hb, hg, hr = str_hex[:2], str_hex[2:4], str_hex[4:]
9    b = int("0x" + hb, 0)
10    g = int("0x" + hg, 0)
11    r = int("0x" + hr, 0)
12    return (b, g, r)
13
14
15def array2image(arr):
16    height, width = arr.shape[:2]
17    img = np.zeros((height, width, 3), np.uint8)
18
19    for h in range(height):
20        for w in range(width):
21            img[h, w] = num2BGR(arr[h, w])
22
23    cv2.imshow("visualized array", img)
24    cv2.imwrite("visualized_array.png", img)
25    cv2.waitKey(0)
26    cv2.destroyAllWindows()
27
28
29if __name__ == "__main__":
30    # サンプルデータを作る
31    width, height = 30, 40000
32    arr = np.zeros((height, width), np.uint32)
33
34    for h in range(height):
35        for w in range(width):
36            arr[h, w] = random.randint(0, 1000000)      # 「列の合計が100万」は未実装
37
38    # ここからが本番
39    array2image(arr)

投稿2021/12/17 02:37

mo256man

総合スコア43

（ｘ＊1677万7216色）／／100万

これで、1677万7216に正規化されますんで、ここから各色のバイトを３つ生成（分離）すればいいです

投稿2021/12/16 23:11

編集2021/12/16 23:22

y_waiwai

総合スコア87800

例えば値0の場合はRGB(0,0,0)、値16,777,216の場合はRGB（255,255,255)のように色情報にできるのではないかと思うのですが、

numpy.view() を使う方法があります。

python
1>>> import numpy as np
2>>> np.uint32([0]).view(np.uint8)[:3]
3array([0, 0, 0], dtype=uint8)
4>>> np.uint32([2**24-1]).view(np.uint8)[:3]
5array([255, 255, 255], dtype=uint8)

画像データとして保存する場合には PIL(Python Imaging Library) を使います。

import numpy as np
from numpy.random import default_rng
from PIL import Image

# create image data from random generator
rg = default_rng()
N = (4000, 30)
img = rg.integers(0, 2**24-1, N, dtype=np.uint32)

# convert to RGB format
img = img.view(np.uint8).reshape(img.shape+(4,))[...,:3][...,::-1]

# save to file(PNG format)
im = Image.fromarray(img)
im.save('string.png')