from PIL import Image
# image_array是归一化的二维浮点数矩阵
image_array *= 255  # 变换为0-255的灰度值
im = Image.fromarray(image_array)
im = im.convert('L')  # 这样才能转为灰度图，如果是彩色图则改L为‘RGB’
im.save('outfile.png')

参考Python把二维numpy数组转变为灰度图 - 云+社区 - 腾讯云