Python利用自带模块实现屏幕像素高效操作

2025-02-10 04:50
文章标签 python 模块 实现 高效 自带 操作 屏幕 像素

本文主要是介绍Python利用自带模块实现屏幕像素高效操作，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

《Python利用自带模块实现屏幕像素高效操作》这篇文章主要为大家详细介绍了Python如何利用自带模块实现屏幕像素高效操作,文中的示例代码讲解详,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下...

1、获取屏幕放缩比例

from ctypes import wintypes
import ctypes
 
 
HORZRES = 8
LOGPIXELSX = 118
 
 
def get_scale_factor() -> float:
    user32 = ctypes.windll.user32
    gdi32 = ctypes.windll.gdi32
 
    # 定义 HDC 和 UINT 类型
    HDC = wintypes.HDC
    UINT = wintypes.UINT
 
    # 定义 GetDC 和 GetDeviceCaps 的参数类型和返回类型
    user32.GetDC.argtypes = [wintypes.HWND]
    user32.GetDC.restype = HDC
 
    gdi32.GetDeviceCaps.argtypes = [HDC, UINT]
    gdi32.GetDeviceCaps.restype = wintypes.INT
 
    # 获取设备上下文
    dc = user32.GetDC(None)
    widthScale = gdi32.GetDeviceCaps(dc, HORZRES)
    width = gdi32.GetDeviceCaps(dc, LOGPIXELSX)
    scale = width / widthScale
    return scale

2、获取屏幕指定坐标处像素颜色

import ctypes
from ctypes import wintypes
from typing import Sequence, Generator
 
 
user32 = ctypes.windll.user32
gdi32 = ctypes.windll.gdi32
 
# 定义类型
HWND = wintypes.HWND
HDC = wintypes.HDC
HBITMAP = wintypes.HBITMAP
 
 
class BITMAPINFOHEADER(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("biSize", wintypes.dwORD),
        ("biWidth", wintypes.LONG),
        ("biHeight", wintypes.LONG),
        ("biPlanes", wintypes.WORD),
        ("biBitCount", wintypes.WORD),
        ("biCompression", wintypes.DWORD),
        ("biSizeImage", wintypes.DWORD),
        ("biXPelsPerMeter", wintypes.LONG),
        ("biYPelsPerMeter", wintypes.LONG),
        ("biClrUsed", wintypes.DWORD),
        ("biClrImportant", wintypes.DWORD)
    ]
 
class BITMAPINFO(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("bmiHeader", BITMAPINFOHEADER),
        ("bmiColors", wintypes.DWORD * 3)
    ]
 
 
def get_pixel_color(coords: Sequence[tuple[int, int]China编程], hwnd: HWND) -> Generator[tuple[int, int, int], None, None]:
    rect = wintypes.RECT()
    user32.GetClientRect(hwnd, ctypes.byref(rect))
    width = rect.right - rect.left
    height = rect.bottom - rect.top
 
    # 创建内存设备上下文
    hdc_src = user32.GetDC(hwnd)
    hdc_dst = gdi32.CreateCompatibleDC(hdc_src)
    bmp = gdi32.CreateCompatibleBitmap(hdc_src, width, height)
    gdi32.SelectObject(hdc_dst, bmp)
 
    # 使用 BitBlt 复制窗口内容到内存设备上下文
    gdi32.BitBlt(hdc_dst, 0, 0, width, height, hdc_src, 0, 0, 0x00CC0020)  # SRCCOPY
 
    # 获取位图信息
    bmi = BITMAPINFO()
    bmi.bmiHeader.biSize = ctypes.sizeof(BITMAPINFOHEADER)
    bmi.bmiHeader.biWidth = width
    bmi.bmiHeader.biHeight = -height  # 负值表示自底向上
    bmi.bmiHeader.biPlanes = 1
    bmi.bmiHeader.biBitCount = 32
    bmi.bmiHeader.biCompression = 0
 
    # 创建缓冲区并获取位图数据
    buffer = ctypes.create_string_buffer(width * height * 4)
    gdi32.GetDIBits(hdc_dst, bmp, 0, height, buffer, ctypes.byref(bmi), 0)
 
    # 释放资源
    androidgdi32.DeleteObject(bmp)
    gdi32.DeleteDC(hdc_dst)
    user32.ReleaseDC(hwnd, hdc_src)
 
    # 遍历指定坐标并返回像素颜色
    for x, y in coords:
        if 0 <= x < width and 0 <= y < height:
            offset = (y * width + x) * 4
            color = buffer[offset:offset + 4]
            yield color[2], color[1], color[0]  # BGR -> RGB
        else:
            yield (0, 0, 0)

3、一个简单的使用案例

from typing import Sequence, Generator, Tuple
from tkinter import ttk
import tkinter as tk
from ctypes import wintypes
import ctypes
import requests
from io import BytesIO
from PIL import Image, ImageTk
 
 
 
 
 
user32 = ctypes.windll.user32
gdi32 = ctypes.windll.gdi32
 
HWND = wintypes.HWND
HDC = wintypes.HDC
HBITMAP = wintypes.HBITMAP
 
 
class BITMAPINFOHEADER(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("biSize", wintypes.DWORD),
        ("biWidth", wintypes.LONG),
        ("biHeight", wintypes.LONG),
        ("biPlanes", wintypes.WORD),
        ("biBitCount", wintypes.WORD),
        ("biCompression", wintypes.DWORD),
        ("biSizeImage", wintypes.DWORD),
        ("biXPelsPerMeter", wintypes.LONG),
        ("biYPelsPerMeter", wintypes.LONG),
        ("biClrUsed", wintypes.DWORD),
        ("biClrImportant", wintypes.DWORD)
    ]
 
 
class BITMAPINFO(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("bmiHeader", BITMAPINFOHEADER),
        ("bmiColors", wintypes.DWORD * 3)
    ]
 
 
def get_pixel_color(coords: Sequence[Tuple[int, int]], hwnd: HWND) -> Generator[Tuple[int, int, int], None, None]:
    rect = wintypes.RECT()
    user32.GetClientRect(hwnd, ctypes.byref(rect))
    width = rect.right - rect.left
    height = rect.bottom - rect.top
 
    hdc_src = user32.GetDC(hwnd)
    hdc_dst = gdi32.CreateCompatibleDC(hdc_src)
    bmp = gdi32.CreateCompatibleBitmap(hdc_src, width, height)
    gdi32.SelectObject(hdc_dst, bmp)
 
    gdi32.BitBlt(hdc_dst, 0, 0, width, height, hdc_src, 0, 0, 0x00CC0020)  # SRCCOPY
 
    bmi = BITMAPINFO()
    bmi.bmiHeader.biSize = ctypes.sizeof(BITMAPINFOHEADER)
    bmi.bmiHeader.biWidth = width
    bmi.bmiHeader.biHeight = -height  # 负值表示自底向上
    bmi.bmiHeader.biPlanes = 1
    bmi.bmiHeader.biBitCount = 32
    bmi.bmiHeader.biCompression = 0
 
    buffer = ctypes.create_string_buffer(width * height * 4)
    gdi32.GetDIBits(hdc_dst, bmp, 0, height, buffer, ctypes.byref(bmi), 0)
 
    gdi32.DeleteObject(bmp)
    gdi32.DeleteDC(hdc_dst)
    user32.ReleaseDC(hwnd, hdc_src)
 
    for x, y in coords:
        print(x, y, width, height)
        if 0 <= x < width and 0 <= y < height:
            offset = (y * width + x) * 4
            color = buffer[offset:offset + 4]
            yield color[2], color[1], color[0]  # BGR -> RGB
        else:
            yield (0, 0, 0)
 
 
def get_window_handle(window):
    window_name = window._w
    if not window_name.startswith("."):
        window_name = "." + window_name
    
    hwnd = ctypes.windll.user32.FindWindowW(None, window.title())
    if not hwnd:
        raise ValueError("Cannot get the window handle.")
    return hwnd
 
def download_image(url):
    responjsse = requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        return Image.open(BytesIO(response.content))
    else:
        raise Exception(f"Failed to download image: HTTP {response.status_code}")
 
def display_image_in_label(image):
    photo = ImageTk.PhotoImage(image)
    label = ttk.Label(root, image=photo)
    label.image = photo  # 保持对 PhotoImage 的引用，防止被垃圾回收
    label.pack()
 
 
def show_color(event):
    hwnd = get_window_handle(root)
    x, y = event.x, event.y
    # 注意这里的坐标是相对于窗口的坐标，且传入get_pixel_color的应该是包含多个坐标点的序列
    # 此外，为了高效获取同一个画面多个点的颜色，此处我使用了生成器进行懒加载，因此获取数据时请完整遍历迭代器
    result = get_pixel_color([(x, y)], hwnd)
    colors = [i for i in result]
    print(f"{event.x, event.y}: {colors}")
 
 
if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    width, height = 900, 500
    screenwidth = root.winfo_screenwidth()
    screenheight = root.winfo_screenheight()
    geometry = '%dx%d+%d+%d' % (width, height, (screenwidth 编程China编程- width) / 2, (screenheight - height) / 2)
    root.title("测试样例")
    root.geometry(geometry)
    root.bind("<Motion>", show_color)
 
    image_url = "https://ts1.cn.mm.bing.net/th/id/R-C.475631ce281b88c3cd465761b37c5256?rik=ZFMiTYFwaPypTQ&riu=http%3a%2f%2fpic.ntimg.cn%2ffile%2f20180102%2f21532952_215949247000_2.jpg&ehk=9NnCJ9JG44zfdF2%2fr373s25s68H9vxLvyfMsKgEzAwc%3d&risl=&pid=ImgRaw&r=0"
    try:
        img = download_image(image_url)
        display_image_in_label(img)
    except Exception as e:
        print(f"Error: {e}")
        ttk.Label(root, text="Failed to load image.").pack()
 
    root.mainloop()

4、总结

上述方法比通常使用PIL的Image.ImageGrab方法要高效非常多，因为Image.ImageGrab是基于IO截屏操作的，频繁的IO操作使单纯进行屏幕像素访问十分低效。

而上述方法采用的是BitBlt。BitBlt 是一种高效的位图操作方法，可以将窗口的内容复制到内存设备上下文中，然后通过 GetPixel 或直接访问位图数据来获取像素颜色。就像素访问而言其性能显著强于前者。更多关于Window的API操作详见官方文android档：

Windows GDI) (位图函数 - Win32 apps | Microsoft Learn

到此这篇关于python利用自带模块实现屏幕像素高效操作的文章就介绍到这了,更多相关Python屏幕像素操作内容请搜索China编程(www.chinasem.cn)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持China编程(www.chinasem.cn)！

这篇关于Python利用自带模块实现屏幕像素高效操作的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1153369。

相关文章

python常见环境管理工具超全解析

python常见环境管理工具超全解析

《python常见环境管理工具超全解析》在Python开发中,管理多个项目及其依赖项通常是一个挑战,下面：本文主要介绍python常见环境管理工具的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友... 目录1. conda2. pip3. uvuv 工具自动创建和管理环境的特点4. setup.py5.
阅读更多...
C++中零拷贝的多种实现方式

C++中零拷贝的多种实现方式

《C++中零拷贝的多种实现方式》本文主要介绍了C++中零拷贝的实现示例,旨在在减少数据在内存中的不必要复制,从而提高程序性能、降低内存使用并减少CPU消耗,零拷贝技术通过多种方式实现,下面就来了解一下... 目录一、C++中零拷贝技术的核心概念二、std::string_view 简介三、std::stri
阅读更多...
Python常用命令提示符使用方法详解

Python常用命令提示符使用方法详解

《Python常用命令提示符使用方法详解》在学习python的过程中,我们需要用到命令提示符(CMD)进行环境的配置,：本文主要介绍Python常用命令提示符使用方法的相关资料,文中通过代码介绍的... 目录一、python环境基础命令【Windows】1、检查Python是否安装2、 查看Python的安
阅读更多...
C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现：TCMalloc与Jemalloc1. TCM
阅读更多...
OpenCV实现实时颜色检测的示例

OpenCV实现实时颜色检测的示例

《OpenCV实现实时颜色检测的示例》本文主要介绍了OpenCV实现实时颜色检测的示例,通过HSV色彩空间转换和色调范围判断实现红黄绿蓝颜色检测,包含视频捕捉、区域标记、颜色分析等功能,具有一定的参考... 目录一、引言二、系统概述三、代码解析1. 导入库2. 颜色识别函数3. 主程序循环四、HSV色彩空间
阅读更多...
Python UV安装、升级、卸载详细步骤记录

Python UV安装、升级、卸载详细步骤记录

《PythonUV安装、升级、卸载详细步骤记录》：本文主要介绍PythonUV安装、升级、卸载的详细步骤,uv是Astral推出的下一代Python包与项目管理器,主打单一可执行文件、极致性能... 目录安装检查升级设置自动补全卸载UV 命令总结 官方文档详见：https://docs.astral.sh/
阅读更多...
Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算

Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算

《Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算》Python提供了多种并行处理的方式,其中concurrent.futures模块的ProcessPoolExecu... 目录简介完整代码示例代码解释1. 导入必要的模块2. 定义处理函数3. 主函数4. 生成数字列表5.
阅读更多...
Python中help()和dir()函数的使用

Python中help()和dir()函数的使用

《Python中help()和dir()函数的使用》我们经常需要查看某个对象（如模块、类、函数等）的属性和方法,Python提供了两个内置函数help()和dir(),它们可以帮助我们快速了解代... 目录1. 引言2. help() 函数2.1 作用2.2 使用方法2.3 示例(1) 查看内置函数的帮助(
阅读更多...
Python虚拟环境与Conda使用指南分享

Python虚拟环境与Conda使用指南分享

《Python虚拟环境与Conda使用指南分享》：本文主要介绍Python虚拟环境与Conda使用指南,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、python 虚拟环境概述1.1 什么是虚拟环境1.2 为什么需要虚拟环境二、Python 内置的虚拟环境工具
阅读更多...
Python实例题之pygame开发打飞机游戏实例代码

Python实例题之pygame开发打飞机游戏实例代码

《Python实例题之pygame开发打飞机游戏实例代码》对于python的学习者,能够写出一个飞机大战的程序代码,是不是感觉到非常的开心,：本文主要介绍Python实例题之pygame开发打飞机... 目录题目pygame-aircraft-game使用 Pygame 开发的打飞机游戏脚本代码解释初始化部
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2