（Windows）Python 2.7 学习笔记 六十三 常用第三方模块&PIL&操作图像&图形界面

2020-12-3 21:32:08

常用第三方模块

除了内建的模块外，Python还有大量的第三方模块。

基本上，所有的第三方模块都会在PyPI ­ the Python Package Index上注册，只要找到对应的模块名字，即可用easy_install或者pip安装。

本章介绍常用的第三方模块。

PIL

PIL：Python Imaging Library，已经是Python平台事实上的图像处理标准库了。PIL功能非常强大，但API却非常简单易用。

安装PIL

在Debian/Ubuntu Linux下直接通过apt安装：

$ sudo apt-get install python-imaging

Mac和其他版本的Linux可以直接使用easy_install或pip安装，安装前需要把编译环境装好：

$ sudo easy_install PIL

如果安装失败，根据提示先把缺失的包（比如openjpeg）装上。

Windows平台就去PIL官方网站下载exe安装包（已失效：备用地址）

参考地址1：python艰辛安装过程，ImportError:No module named PIL_仰望星空-CSDN博客

参考地址2：解决安装Python包时超时失败ReadTimeoutError: HTTPSConnectionPool(host=’files.pythonhosted.org’, port=443)_zhangvalue的博客-CSDN博客

参考地址3：Python无法下载PIL模块解决办法_weixin_43294619的博客-CSDN博客

参考地址4：Installing Packages — Python Packaging User Guide

参考地址5：PIL · PyPI

操作图像

来看看最常见的图像缩放操作，只需三四行代码：（伪代码）

import Image

# 打开一个jpg图像文件，注意路径要改成你自己的:
im = Image.open('/Users/michael/test.jpg')
# 获得图像尺寸:
w, h = im.size
# 缩放到50%:
im.thumbnail((w//2, h//2))
# 把缩放后的图像用jpeg格式保存:
im.save('/Users/michael/thumbnail.jpg', 'jpeg')

# scale_img.py
# _*_ coding: gbk _*_
# import Image # 3.x
from PIL import Image # 2.x
# 打开一个jpg图像文件，注意路径要改成你自己的:
im = Image.open('test.png')
# 获得图像尺寸:
w, h = im.size
# 缩放到50%:
im.thumbnail((w//2, h//2))
# 把缩放后的图像用jpeg格式保存:
im.save('/thumbnail.jpg', 'jpeg')

其他功能如切片、旋转、滤镜、输出文字、调色板等一应俱全。

比如，模糊效果也只需几行代码：（伪代码）

import Image, ImageFilter

im = Image.open('/Users/michael/test.jpg')
im2 = im.filter(ImageFilter.BLUR)
im2.save('/Users/michael/blur.jpg', 'jpeg')

# _*_ coding: gbk _*_
# import Image, ImageFilter # 3.x
from PIL import Image, ImageFilter # 2.x
# 打开一个jpg图像文件，注意路径要改成你自己的:
im = Image.open('test.jpg')
im2 = im.filter(ImageFilter.BLUR)
im2.save('/blur.jpg', 'jpeg')

效果如下：

PIL的 ImageDraw 提供了一系列绘图方法，让我们可以直接绘图。比如要生成字母验证码图片：

# _*_ coding: gbk _*_
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter
import random

# 随机字母:
def rndChar():
    return chr(random.randint(65, 90))

# 随机颜色1:
def rndColor():
    return (random.randint(64, 255), random.randint(64, 255), random.randint(64, 255))

# 随机颜色2:
def rndColor2():
    return (random.randint(32, 127), random.randint(32, 127), random.randint(32, 127))

# 240 x 60:
width = 60 * 4
height = 60
image = Image.new('RGB', (width, height), (255, 255, 255))
# 创建Font对象:
font = ImageFont.truetype('C:\Windows\Fonts\Arial.ttf', 36)
# 创建Draw对象:
draw = ImageDraw.Draw(image)
# 填充每个像素:
for x in range(width):
    for y in range(height):
        draw.point((x, y), fill=rndColor())
# 输出文字:
for t in range(4):
    draw.text((60 * t + 10, 10), rndChar(), font=font, fill=rndColor2())
# 模糊:
image = image.filter(ImageFilter.BLUR)
image.save('code.jpg', 'jpeg');

C:\Users\Administrator\Desktop>python txt_img_cert.py

C:\Users\Administrator\Desktop>

我们用随机颜色填充背景，再画上文字，最后对图像进行模糊，得到验证码图片如下：

如果运行的时候报错：

IOError: cannot open resource

这是因为PIL无法定位到字体文件的位置，可以根据操作系统提供绝对路径，比如：

'/Library/Fonts/Arial.ttf'

要详细了解PIL的强大功能，请请参考PIL官方文档：（暂失效，未找到备用网站）

http://effbot.org/imagingbook/

图形界面

Python支持多种图形界面的第三方库，包括：

● Tk
● wxWidgets
● Qt
● GTK

等等。

但是Python自带的库是支持Tk的Tkinter，使用Tkinter，无需安装任何包，就可以直接使用。本章简单介绍如何使用Tkinter进行GUI编程。

Tkinter

我们来梳理一下概念：

我们编写的Python代码会调用内置的Tkinter，Tkinter封装了访问Tk的接口；

Tk是一个图形库，支持多个操作系统，使用Tcl语言开发；

Tk会调用操作系统提供的本地GUI接口，完成最终的GUI。

所以，我们的代码只需要调用Tkinter提供的接口就可以了。

第一个GUI程序

使用Tkinter十分简单，我们来编写一个GUI版本的“Hello, world!”。

第一步是导入Tkinter包的所有内容：

from Tkinter import *

第二步是从 Frame 派生一个 Application 类，这是所有Widget的父容器：

class Application(Frame):
    def __init__(self, master=None):
        Frame.__init__(self, master)
        self.pack()
        self.createWidgets()
        
    def createWidgets(self):
        self.helloLabel = Label(self, text='Hello, world!')
        self.helloLabel.pack()
        self.quitButton = Button(self, text='Quit', command=self.quit)
        self.quitButton.pack()

在GUI中，每个Button、Label、输入框等，都是一个Widget。Frame则是可以容纳其他Widget的Widget，所有的Widget组合起来就是一棵树。dget组合起来就是一棵树。

pack() 方法把Widget加入到父容器中，并实现布局。 pack() 是最简单的布局， grid() 可以实现更复杂的布局。在 createWidgets() 方法中，我们创建一个 Label 和一个 Button ，当Button被点击时，触发 self.quit() 使程序退出。

第三步，实例化 Application ，并启动消息循环：

app = Application()
# 设置窗口标题:
app.master.title('Hello World')
# 主消息循环:
app.mainloop()

GUI程序的主线程负责监听来自操作系统的消息，并依次处理每一条消息。因此，如果消息处理非常耗时，就需要在新线程中处理。

运行这个GUI程序，可以看到下面的窗口：

点击“Quit”按钮或者窗口的“x”结束程序。

输入文本

我们再对这个GUI程序改进一下，加入一个文本框，让用户可以输入文本，然后点按钮后，弹出消息对话框。

# _*_ coding: gbk _*_
from Tkinter import *
import tkMessageBox

class Application(Frame):
    def __init__(self, master=None):
        Frame.__init__(self, master)
        self.pack()
        self.createWidgets()
        
    def createWidgets(self):
        self.nameInput = Entry(self)
        self.nameInput.pack()
        self.alertButton = Button(self, text='Hello', command=self.hello)
        self.alertButton.pack()
        
    def hello(self):
        name = self.nameInput.get() or 'world'
        tkMessageBox.showinfo('Message', 'Hello, %s' % name)
        
app = Application()
# 设置窗口标题:
app.master.title('Hello World')
# 主消息循环:
app.mainloop()

当用户点击按钮时，触发 hello() ，通过 self.nameInput.get() 获得用户输入的文本后，使用 tkMessageBox.showinfo() 可以弹出消息对话框。

程序运行结果如下：

Python内置的Tkinter可以满足基本的GUI程序的要求，如果是非常复杂的GUI程序，建议用操作系统原生支持的语言和库来编写。

源码参考：https://github.com/michaelliao/learn­python/tree/master/gui