めも3

import tkinter as tk            # ウィンドウ作成用
from tkinter import filedialog  # ファイルを開くダイアログ用
from PIL import Image, ImageTk  # 画像データ用
import numpy as np              # アフィン変換行列演算用
import os                       # ディレクトリ操作用

class Application(tk.Frame):
   def __init__(self, master=None):
       super().__init__(master)
       self.pack()

       self.pil_image = None           # 表示する画像データ
       self.my_title = "Image Viewer"  # タイトル
       self.back_color = "#008B8B"     # 背景色

       # ウィンドウの設定
       self.master.title(self.my_title)    # タイトル
       self.master.geometry("500x400")     # サイズ

       self.create_menu()   # メニューの作成
       self.create_widget() # ウィジェットの作成

   def menu_open_clicked(self, event=None):
       # ファイル→開く
       filename = tk.filedialog.askopenfilename(
           filetypes = [("Image file", ".bmp .png .jpg .tif"), ("Bitmap", ".bmp"), ("PNG", ".png"), ("JPEG", ".jpg"), ("Tiff", ".tif") ], # ファイルフィルタ
           initialdir = os.getcwd() # カレントディレクトリ
           )

       # 画像ファイルを設定する
       self.set_image(filename)

   def menu_quit_clicked(self):
       # ウィンドウを閉じる
       self.master.destroy()

   # create_menuメソッドを定義
   def create_menu(self):
       self.menu_bar = tk.Menu(self) # Menuクラスからmenu_barインスタンスを生成

       self.file_menu = tk.Menu(self.menu_bar, tearoff = tk.OFF)
       self.menu_bar.add_cascade(label="File", menu=self.file_menu)

       self.file_menu.add_command(label="Open", command = self.menu_open_clicked, accelerator="Ctrl+O")
       self.file_menu.add_separator() # セパレーターを追加
       self.file_menu.add_command(label="Exit", command = self.menu_quit_clicked)

       self.menu_bar.bind_all("<Control-o>", self.menu_open_clicked) # ファイルを開くのショートカット(Ctrol-Oボタン)

       self.master.config(menu=self.menu_bar) # メニューバーの配置

   def create_widget(self):
       '''ウィジェットの作成'''

       # ステータスバー相当(親に追加)
       self.statusbar = tk.Frame(self.master)
       self.mouse_position = tk.Label(self.statusbar, relief = tk.SUNKEN, text="mouse position") # マウスの座標
       self.image_position = tk.Label(self.statusbar, relief = tk.SUNKEN, text="image position") # 画像の座標
       self.label_space = tk.Label(self.statusbar, relief = tk.SUNKEN)                           # 隙間を埋めるだけ
       self.image_info = tk.Label(self.statusbar, relief = tk.SUNKEN, text="image info")         # 画像情報
       self.mouse_position.pack(side=tk.LEFT)
       self.image_position.pack(side=tk.LEFT)
       self.label_space.pack(side=tk.LEFT, expand=True, fill=tk.X)
       self.image_info.pack(side=tk.RIGHT)
       self.statusbar.pack(side=tk.BOTTOM, fill=tk.X)

       # Canvas
       self.canvas = tk.Canvas(self.master, background= self.back_color)
       self.canvas.pack(expand=True,  fill=tk.BOTH)  # この両方でDock.Fillと同じ

       # マウスイベント
       self.master.bind("<Motion>", self.mouse_move)                       # MouseMove
       self.master.bind("<B1-Motion>", self.mouse_move_left)               # MouseMove（左ボタンを押しながら移動）
       self.master.bind("<Button-1>", self.mouse_down_left)                # MouseDown（左ボタン）
       self.master.bind("<Double-Button-1>", self.mouse_double_click_left) # MouseDoubleClick（左ボタン）
       self.master.bind("<MouseWheel>", self.mouse_wheel)                  # MouseWheel

   def set_image(self, filename):
       ''' 画像ファイルを開く '''
       if not filename:
           return
       # PIL.Imageで開く
       self.pil_image = Image.open(filename)
       # 画像全体に表示するようにアフィン変換行列を設定
       self.zoom_fit(self.pil_image.width, self.pil_image.height)
       # 画像の表示
       self.draw_image(self.pil_image)

       # ウィンドウタイトルのファイル名を設定
       self.master.title(self.my_title + " - " + os.path.basename(filename))
       # ステータスバーに画像情報を表示する
       self.image_info["text"] = f"{self.pil_image.format} : {self.pil_image.width} x {self.pil_image.height} {self.pil_image.mode}"
       # カレントディレクトリの設定
       os.chdir(os.path.dirname(filename))

   # -------------------------------------------------------------------------------
   # マウスイベント
   # -------------------------------------------------------------------------------

   def mouse_move(self, event):
       ''' マウスの移動時 '''
       # マウス座標
       self.mouse_position["text"] = f"mouse(x, y) = ({event.x: 4d}, {event.y: 4d})"
       
       if self.pil_image == None:
           return

       # 画像座標
       mouse_posi = np.array([event.x, event.y, 1]) # マウス座標(numpyのベクトル)
       mat_inv = np.linalg.inv(self.mat_affine)     # 逆行列（画像→Cancasの変換からCanvas→画像の変換へ）
       image_posi = np.dot(mat_inv, mouse_posi)     # 座標のアフィン変換
       x = int(np.floor(image_posi[0]))
       y = int(np.floor(image_posi[1]))
       if x >= 0 and x < self.pil_image.width and y >= 0 and y < self.pil_image.height:
           # 輝度値の取得
           value = self.pil_image.getpixel((x, y))
           self.image_position["text"] = f"image({x: 4d}, {y: 4d}) = {value}"
       else:
           self.image_position["text"] = "-------------------------"

   def mouse_move_left(self, event):
       ''' マウスの左ボタンをドラッグ '''
       if self.pil_image == None:
           return
       self.translate(event.x - self.__old_event.x, event.y - self.__old_event.y)
       self.redraw_image() # 再描画
       self.__old_event = event

   def mouse_down_left(self, event):
       ''' マウスの左ボタンを押した '''
       self.__old_event = event

   def mouse_double_click_left(self, event):
       ''' マウスの左ボタンをダブルクリック '''
       if self.pil_image == None:
           return
       self.zoom_fit(self.pil_image.width, self.pil_image.height)
       self.redraw_image() # 再描画

   def mouse_wheel(self, event):
       ''' マウスホイールを回した '''
       if self.pil_image == None:
           return

       if (event.delta < 0):
           # 上に回転の場合、縮小
           self.scale_at(0.8, event.x, event.y)
       else:
           # 下に回転の場合、拡大
           self.scale_at(1.25, event.x, event.y)
       
       self.redraw_image() # 再描画

   # -------------------------------------------------------------------------------
   # 画像表示用アフィン変換
   # -------------------------------------------------------------------------------

   def reset_transform(self):
       '''アフィン変換を初期化（スケール１、移動なし）に戻す'''
       self.mat_affine = np.eye(3) # 3x3の単位行列

   def translate(self, offset_x, offset_y):
       ''' 平行移動 '''
       mat = np.eye(3) # 3x3の単位行列
       mat[0, 2] = float(offset_x)
       mat[1, 2] = float(offset_y)

       self.mat_affine = np.dot(mat, self.mat_affine)

   def scale(self, scale:float):
       ''' 拡大縮小 '''
       mat = np.eye(3) # 単位行列
       mat[0, 0] = scale
       mat[1, 1] = scale

       self.mat_affine = np.dot(mat, self.mat_affine)

   def scale_at(self, scale:float, cx:float, cy:float):
       ''' 座標(cx, cy)を中心に拡大縮小 '''

       # 原点へ移動
       self.translate(-cx, -cy)
       # 拡大縮小
       self.scale(scale)
       # 元に戻す
       self.translate(cx, cy)

   def zoom_fit(self, image_width, image_height):
       '''画像をウィジェット全体に表示させる'''

       # キャンバスのサイズ
       canvas_width = self.canvas.winfo_width()
       canvas_height = self.canvas.winfo_height()

       if (image_width * image_height <= 0) or (canvas_width * canvas_height <= 0):
           return

       # アフィン変換の初期化
       self.reset_transform()

       scale = 1.0
       offsetx = 0.0
       offsety = 0.0

       if (canvas_width * image_height) > (image_width * canvas_height):
           # ウィジェットが横長（画像を縦に合わせる）
           scale = canvas_height / image_height
           # あまり部分の半分を中央に寄せる
           offsetx = (canvas_width - image_width * scale) / 2
       else:
           # ウィジェットが縦長（画像を横に合わせる）
           scale = canvas_width / image_width
           # あまり部分の半分を中央に寄せる
           offsety = (canvas_height - image_height * scale) / 2

       # 拡大縮小
       self.scale(scale)
       # あまり部分を中央に寄せる
       self.translate(offsetx, offsety)

   # -------------------------------------------------------------------------------
   # 描画
   # -------------------------------------------------------------------------------

   def draw_image(self, pil_image):
       
       if pil_image == None:
           return
       
       self.canvas.delete("all")

       # キャンバスのサイズ
       canvas_width = self.canvas.winfo_width()
       canvas_height = self.canvas.winfo_height()

       # キャンバスから画像データへのアフィン変換行列を求める
       #（表示用アフィン変換行列の逆行列を求める）
       mat_inv = np.linalg.inv(self.mat_affine)

       # PILの画像データをアフィン変換する
       dst = pil_image.transform(
                   (canvas_width, canvas_height),  # 出力サイズ
                   Image.AFFINE,                   # アフィン変換
                   tuple(mat_inv.flatten()),       # アフィン変換行列（出力→入力への変換行列）を一次元のタプルへ変換
                   Image.NEAREST,                  # 補間方法、ニアレストネイバー
                   fillcolor= self.back_color
                   )

       # 表示用画像を保持
       self.image = ImageTk.PhotoImage(image=dst)

       # 画像の描画
       self.canvas.create_image(
               0, 0,               # 画像表示位置(左上の座標)
               anchor='nw',        # アンカー、左上が原点
               image=self.image    # 表示画像データ
               )

   def redraw_image(self):
       ''' 画像の再描画 '''
       if self.pil_image == None:
           return
       self.draw_image(self.pil_image)

if __name__ == "__main__":
   root = tk.Tk()
   app = Application(master=root)
   app.mainloop()