Python截图很简单，ImageGrab.grab()即可截取整个屏幕。但如果我们想后台截图呢？

所谓后台截图，就是当窗口最小化/非活动窗口时也能正确截图。比如你的软件/游戏，处于最小化状态、被其它窗口遮挡、部分区域处于屏幕外边，都可以截取到该软件/游戏此刻的图像。

调研

经过几个小时的研究、测试，整理出了如下3种方式，完整代码如下：

import win32gui
import win32ui
from PIL import Image
from ctypes import windll, byref, c_ubyte
from ctypes.wintypes import RECT, HWND
import numpy as np
import win32con


def fun1():
    hwnd = win32gui.FindWindow(None, '控制面板')

    #left, top, right, bot = win32gui.GetClientRect(hwnd)
    left, top, right, bot = win32gui.GetWindowRect(hwnd)
    w = right - left
    h = bot - top

    hwndDC = win32gui.GetWindowDC(hwnd)

    mfcDC = win32ui.CreateDCFromHandle(hwndDC)
    saveDC = mfcDC.CreateCompatibleDC()

    saveBitMap = win32ui.CreateBitmap()
    saveBitMap.CreateCompatibleBitmap(mfcDC, w, h)

    saveDC.SelectObject(saveBitMap)

    # result = windll.user32.PrintWindow(hwnd, saveDC.GetSafeHdc(), 1)
    result = windll.user32.PrintWindow(hwnd, saveDC.GetSafeHdc(), 0)

    bmpinfo = saveBitMap.GetInfo()
    bmpstr = saveBitMap.GetBitmapBits(True)

    im = Image.frombuffer(
        'RGB',
        (bmpinfo['bmWidth'], bmpinfo['bmHeight']),
        bmpstr, 'raw', 'BGRX', 0, 1)

    win32gui.DeleteObject(saveBitMap.GetHandle())
    saveDC.DeleteDC()
    mfcDC.DeleteDC()
    win32gui.ReleaseDC(hwnd, hwndDC)

    if result == 1:
        im.save("test1.png")


def fun2():
    handle = windll.user32.FindWindowW(None, "控制面板")
    # 排除缩放干扰
    windll.user32.SetProcessDPIAware()
    # 获取窗口客户区的大小
    r = RECT()
    windll.user32.GetClientRect(handle, byref(r))
    width, height = r.right, r.bottom
    print(width,height)
    # 开始截图
    dc = windll.user32.GetDC(handle)
    cdc = windll.gdi32.CreateCompatibleDC(dc)
    bitmap = windll.gdi32.CreateCompatibleBitmap(dc, width, height)
    windll.gdi32.SelectObject(cdc, bitmap)
    windll.gdi32.BitBlt(cdc, 0, 0, width, height, dc, 0, 0, win32con.SRCCOPY)
    # 截图是BGRA排列，因此总元素个数需要乘以4
    total_bytes = width * height * 4
    buffer = bytearray(total_bytes)
    # 要与c交互，需要创建c语言专用的数组类型byte_array
    byte_array = c_ubyte * total_bytes
    windll.gdi32.GetBitmapBits(bitmap, total_bytes, byte_array.from_buffer(buffer))
    windll.gdi32.DeleteObject(bitmap)
    windll.gdi32.DeleteObject(cdc)
    windll.user32.ReleaseDC(handle, dc)
    arr = np.frombuffer(buffer, dtype=np.uint8)
    image = Image.frombuffer(
        'RGB',
        (width, height),
        arr, 'raw', 'BGRX', 0, 1)
    image.save('test2.bmp')

def fun3():
    hwnd = windll.user32.FindWindowW(None, "控制面板")
    left, top, right, bot = win32gui.GetWindowRect(hwnd)
    width = right - left
    height = bot - top
    wDC = win32gui.GetWindowDC(hwnd)
    dcObj = win32ui.CreateDCFromHandle(wDC)
    cDC = dcObj.CreateCompatibleDC()
    dataBitMap = win32ui.CreateBitmap()
    dataBitMap.CreateCompatibleBitmap(dcObj, width, height)
    cDC.SelectObject(dataBitMap)
    cDC.BitBlt((0, 0), (width, height), dcObj, (0, 0), win32con.SRCCOPY)
    dataBitMap.SaveBitmapFile(cDC, 'test3.bmp')
    dcObj.DeleteDC()
    cDC.DeleteDC()
    win32gui.ReleaseDC(hwnd, wDC)
    win32gui.DeleteObject(dataBitMap.GetHandle())

if __name__ == "__main__":
    fun1()
    fun2()
    fun3()

如上，三种方法分别是fun1,fun2,fun3。

fun1主要步骤:

• 使用 win32gui.GetWindowRect() 函数获取窗口的矩形区域；
• 使用 win32gui.GetWindowDC() 函数获取窗口的设备上下文句柄；
• 使用 win32ui.CreateDCFromHandle() 函数创建设备上下文对象；
• 使用 win32ui.CreateCompatibleBitmap() 函数创建兼容位图对象；
• 使用 windll.user32.PrintWindow() 函数将窗口内容复制到位图中；
• 使用 Image.frombuffer() 函数将位图数据转换为 PIL.Image 对象；
• 最后释放资源。

fun2主要步骤：

• 使用 windll.user32.FindWindowW() 函数获取窗口句柄；
• 使用 windll.user32.SetProcessDPIAware() 函数排除缩放干扰；
• 使用 windll.user32.GetClientRect() 函数获取窗口客户区的大小；
• 使用 windll.user32.GetDC() 函数获取窗口的设备上下文句柄；
• 使用 windll.gdi32.CreateCompatibleDC() 函数创建兼容设备上下文对象；
• 使用 windll.gdi32.CreateCompatibleBitmap() 函数创建兼容位图对象；
• 使用 windll.gdi32.BitBlt() 函数将窗口内容复制到位图中；
• 使用 windll.gdi32.GetBitmapBits() 函数获取位图数据；
• 最后将位图数据转换为 PIL.Image 对象并保存。

fun3主要步骤：

• 使用 windll.user32.FindWindowW() 函数获取窗口句柄；
• 使用 win32gui.GetWindowRect() 函数获取窗口的矩形区域；
• 使用 win32gui.GetWindowDC() 函数获取窗口的设备上下文句柄；
• 使用 win32ui.CreateDCFromHandle() 函数创建设备上下文对象；
• 使用 win32ui.CreateCompatibleBitmap() 函数创建兼容位图对象；
• 使用 win32ui.CreateBitmap().SaveBitmapFile() 函数将窗口内容保存到位图文件中；
• 最后释放资源。

从上面的分析可以看出，三个函数的实现方式有些不同，但都是通过获取窗口的设备上下文句柄，然后将窗口内容复制到位图中，最后将位图数据转换为 PIL.Image 对象并保存。其中，fun2() 函数使用的是 ctypes 库来调用 Windows API 函数，而 fun1() 和 fun3() 函数使用的是 win32gui 和 win32ui 库来实现。在使用时，可以根据实际情况选择合适的函数。

重要代码讲解：

1、win32gui.GetWindowRect(hwnd)与win32gui.GetClientRect(hwnd)

GetWindowRect：是获取程序整个窗口，包含标题栏，滚动条等。

GetClientRect：是获取客户区域，客户区域就是去掉标题栏、滚动条等剩余的区域

2、windll.user32.PrintWindow(hwnd, saveDC.GetSafeHdc(), 0)

最后一个参数传0表示复制整个窗口，传1表示复制客户区域。似乎可以尝试传2、3看看是什么效果。

3、im = Image.frombuffer('RGB',(bmpinfo['bmWidth'], bmpinfo['bmHeight']),bmpstr, 'raw', 'BGRX', 0, 1)

由于抓取的图是BGRX格式，直接保存颜色会出错，这行代码是将其转为RGB格式存储。

4、windll.user32.SetProcessDPIAware()

如果截图不正常，可能是由于系统DPI缩放导致的，加上这个代码再试试

5、windll.gdi32.BitBlt(cdc, 0, 0, width, height, dc, 0, 0, win32con.SRCCOPY)

windll.gdi32.BitBlt() 是 Windows GDI（图形设备接口）中的一个函数，用于将一个设备上的位图复制到另一个设备上。该函数可以将一个设备上的位图复制到另一个设备上。在给定的参数中，dc 是源设备的句柄，0 和 0 表示源设备中位图的左上角坐标为原点，width 和 height 表示要复制的位图的宽度和高度，cdc 是目标设备的句柄，SRCCOPY 表示直接复制源位图到目标位图。

在实际应用中，windll.gdi32.BitBlt() 函数常用于将一个窗口或控件的内容复制到另一个窗口或控件中，或者将一个设备上的位图复制到另一个设备上，例如将一个图像显示在屏幕上或者打印到打印机上。需要注意的是，windll.gdi32.BitBlt() 函数的性能较高，但使用不当可能会导致图像失真或者出现其他问题。

结果展示及结论

测试控制面板：

测试eclipse软件：

测试浏览器：

我先测试了Edge，Chrome，但都是黑图，猜测可能是uwp版本，程序无法截图。随后我尝试了360极速浏览器，终于正常截取到了。由于360浏览器自己把win的边框去掉了，所以三个方法截取的图片是一样的。

测试计算器：

三张均为黑图，我就不上传了，因为win10的计算器是uwp实现的，程序无法截取。

结论

1、当窗口被遮挡或处于屏幕外边时，可以正确截图。当窗口最小化时，不能正确截图。

2、fun1与fun3结果相同，包含标题栏，fun2未包含标题栏。

3、fun1和fun2生成的文件较小，fun3文件较大，约是前者的4-20倍。

4、uwp的程序，无法使用该方式截图。