Python是目前最好的編程語言之一。由於其可讀性和對初學者的友好性，已被廣泛使用。
那么要想學會並掌握Python，可以實戰的練習項目是必不可少的。
接下來，我將給大家介紹20個非常實用的Python項目，幫助大家更好的學習Python。
大家也可根據項目的需求，自己構建解決方法，提高編程水平。
① 猜字游戲
在這個游戲中，你必須一個字母一個字母的猜出秘密單詞。
如果你猜錯了一個字母，你將丟掉一條命。
正如游戲名那樣，你需要仔細選擇字母，因為你的生命數量非常有限。
import random
# 生命次數
lives = 3
# 神秘單詞, 隨機選擇
words = ['pizza', 'fairy', 'teeth', 'shirt', 'otter', 'plane']
secret_word = random.choice(words)
# print(secret_word)
clue = list('?????')
heart_symbol = u'\u2764'
guessed_word_correctly = False
def update_clue(guessed_letter, secret_word, clue):
index = 0
while index < len(secret_word):
if guessed_letter == secret_word[index]:
clue[index] = guessed_letter
index = index + 1
while lives > 0:
print(clue)
print('剩余生命次數: ' + heart_symbol * lives)
guess = input('猜測字母或者是整個單詞: ')
if guess == secret_word:
guessed_word_correctly = True
break
if guess in secret_word:
update_clue(guess, secret_word, clue)
else:
print('錯誤。你丟了一條命\n')
lives = lives - 1
if guessed_word_correctly:
print('你贏了! 秘密單詞是 ' + secret_word)
else:
print('你輸了! 秘密單詞是 ' + secret_word)
② 鬧鍾
鬧鍾是一種具有可以在預先設定的時間被激活以響鈴的功能的時鍾，用於喚醒打工人們。
使用Python中的DateTime模塊來創建鬧鍾，並用Python中的playsound庫來播放鬧鍾聲音。
from datetime import datetime
from playsound import playsound
# 輸入
alarm_time = input("請輸入鬧鍾時間, 示例: 09:50:00 am\n")
# 時
alarm_hour = alarm_time[0:2]
# 分
alarm_minute = alarm_time[3:5]
# 秒
alarm_seconds = alarm_time[6:8]
# 上午或下午
alarm_period = alarm_time[9:11].upper()
print("完成鬧鍾設置..")
while True:
now = datetime.now()
current_hour = now.strftime("%I")
current_minute = now.strftime("%M")
current_seconds = now.strftime("%S")
current_period = now.strftime("%p")
# 時間判斷
if alarm_period == current_period:
if alarm_hour == current_hour:
if alarm_minute == current_minute:
if alarm_seconds == current_seconds:
print("起來啦!")
# 鬧鍾鈴聲
playsound('audio.mp3')
break
來測試一下，設置一個鬧鍾，到指定時間就會有音樂響起。
③ 骰子模擬器
可以通過選擇1到6之間的隨機整數，來完成骰子模擬。
import random
# 設置最大值和最小值
min_val = 1
max_val = 6
# 是否繼續
roll_again = "yes"
# 循環
while roll_again == "yes" or roll_again == "y":
print("開始擲骰子")
print("骰子數值是 :")
# 第一輪
print(random.randint(min_val, max_val))
# 第二輪
print(random.randint(min_val, max_val))
# 是否繼續
roll_again = input("是否繼續擲骰子?(是的話, 輸入yes或者y)")
使用random.randint()函數。函數根據我們指定的開始和結束范圍返回一個隨機整數。
④ 二維碼
二維碼是用於將數據編碼和解碼為機器可讀的方法。
包含一個白色背景上的黑色方塊網格，可以被任何成像設備(如手機)讀取，並進行處理以從圖案中提取所需的數據。
import pyqrcode
# 設置二維碼信息
s = "https://www.baidu.com"
# 生成二維碼
url = pyqrcode.create(s)
# 保存二維碼
url.svg("baidu.svg", scale=8)
⑤ 語言檢測
當你需要處理包含不同語言數據，且數據非常大的時候，語言檢測就派上用場了。
使用Python中的langdetect包，可以在幾行代碼內檢測超過55種不同的語言。
from langdetect import detect
text = input("輸入信息: ")
print(detect(text))
⑥ 加密和解密
密碼術意味着更改消息的文本，以便不知道你秘密的人永遠不會理解你的消息。
下面就來創建一個GUI應用程序，使用Python進行加密和解密。
在這里，我們需要編寫使用無限循環的代碼，代碼將不斷詢問用戶是否要加密或解密消息。
from tkinter import messagebox, simpledialog, Tk
def is_even(number):
return number % 2 == 0
def get_even_letters(message):
even_letters = []
for counter in range(0, len(message)):
if is_even(counter):
even_letters.append(message[counter])
return even_letters
def get_odd_letters(message):
odd_letters = []
for counter in range(0, len(message)):
if not is_even(counter):
odd_letters.append(message[counter])
return odd_letters
def swap_letters(message):
letter_list = []
if not is_even(len(message)):
message = message + 'x'
even_letters = get_even_letters(message)
odd_letters = get_odd_letters(message)
for counter in range(0, int(len(message) / 2)):
letter_list.append(odd_letters[counter])
letter_list.append(even_letters[counter])
new_message = ''.join(letter_list)
return new_message
def get_task():
task = simpledialog.askstring('任務', '你是否想要加密或解密信息?')
return task
def get_message():
message = simpledialog.askstring('信息', '輸入相關信息: ')
return message
root = Tk()
while True:
task = get_task()
if task == '加密':
message = get_message()
encrypted = swap_letters(message)
messagebox.showinfo('密電的密文為:', encrypted)
elif task == '解密':
message = get_message()
decrypted = swap_letters(message)
messagebox.showinfo('密電的明文為:', decrypted)
else:
break
root.mainloop()
示例。
⑦ URL縮短
短網址由於易於記憶和輸入，因此在數字營銷領域非常受歡迎。
這里給大家介紹一下，如何使用Python創建URL縮短器。
from __future__ import with_statement
import contextlib
try:
from urllib.parse import urlencode
except ImportError:
from urllib import urlencode
try:
from urllib.request import urlopen
except ImportError:
from urllib2 import urlopen
import sys
def make_tiny(url):
request_url = ('http://tinyurl.com/api-create.php?' + urlencode({'url': url}))
# print(request_url)
with contextlib.closing(urlopen(request_url)) as response:
return response.read().decode('utf-8')
def main():
for tinyurl in map(make_tiny, ['https://baijiahao.baidu.com/s?id=1719379508156841662']):
print(tinyurl)
if __name__ == '__main__':
main()
運行代碼，輸出如下。
# 輸出
https://tinyurl.com/y4z6z2gq
⑧ 音樂播放器
音樂播放器，可讓你快速輕松地管理和收聽所有音樂文件。
應該不少小伙伴都使用過，網易雲音樂、QQ音樂、酷狗音樂等。
這里小F將使用Pygame和Tkinter，來創建一個音樂播放器。
import pygame
import tkinter as tkr
from tkinter.filedialog import askdirectory
import os
music_player = tkr.Tk()
music_player.title("我的音樂播放器")
music_player.geometry("450x350")
directory = askdirectory()
os.chdir(directory)
song_list = os.listdir()
play_list = tkr.Listbox(music_player, font="Helvetica 12 bold", bg='yellow', selectmode=tkr.SINGLE)
for item in song_list:
pos = 0
play_list.insert(pos, item)
pos += 1
pygame.init()
pygame.mixer.init()
def play():
"""播放"""
pygame.mixer.music.load(play_list.get(tkr.ACTIVE))
var.set(play_list.get(tkr.ACTIVE))
pygame.mixer.music.play()
def stop():
"""停止"""
pygame.mixer.music.stop()
def pause():
"""暫停"""
pygame.mixer.music.pause()
def unpause():
"""取消暫停"""
pygame.mixer.music.unpause()
Button1 = tkr.Button(music_player, width=5, height=3, font="Helvetica 12 bold", text="播放", command=play, bg="blue", fg="white")
Button2 = tkr.Button(music_player, width=5, height=3, font="Helvetica 12 bold", text="停止", command=stop, bg="red", fg="white")
Button3 = tkr.Button(music_player, width=5, height=3, font="Helvetica 12 bold", text="暫停", command=pause, bg="purple", fg="white")
Button4 = tkr.Button(music_player, width=5, height=3, font="Helvetica 12 bold", text="取消暫停", command=unpause, bg="orange", fg="white")
var = tkr.StringVar()
song_title = tkr.Label(music_player, font="Helvetica 12 bold", textvariable=var)
song_title.pack()
Button1.pack(fill="x")
Button2.pack(fill="x")
Button3.pack(fill="x")
Button4.pack(fill="x")
play_list.pack(fill="both", expand="yes")
music_player.mainloop()
選擇音樂文件所在的文件夾，點擊播放，即可聽見音樂。
⑨ 生命游戲
生命游戲由英國數學家約翰·H·康威設計的，是一種類似於生物社會的興衰和交替的游戲。
游戲使用無限大小的矩形網格，其中每個網格都是空的或被有機體占據。被占用的細胞是活的，而空的細胞是死的。
游戲在特定時期內進行，每一輪都會根據當前配置中生物體的排列創建一個新的世代。
下一代網格的狀態，是通過將以下四個基本規則應用於當前配置的每個網格來確定的：
-
如果一個細胞還活着並且有兩個或三個活着的鄰居，那么該細胞在下一代中仍然活着；
-
一個沒有活鄰居或只有一個活鄰居的活細胞會在下一代死於孤立；
-
有四個或更多活鄰居的活細胞會因下一代人口過剩而死亡；
-
一個只有三個活着的鄰居的死細胞會導致出生並在下一代中存活；
board = [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]
# 鄰居數組為給定的單元格找到8個相鄰的單元格
neighbors = [(1, 0), (1, -1), (0, -1), (-1, -1), (-1, 0), (-1, 1), (0, 1), (1, 1)]
rows = len(board)
cols = len(board[0])
# 創建一個原始板的副本
copy_board = [[board[row][col] for col in range(cols)] for row in range(rows)]
# 逐個單元地迭代
for row in range(rows):
for col in range(cols):
# 對於每個單元計算鄰居的數量
live_neighbors = 0
for neighbor in neighbors:
r = (row + neighbor[0])
c = (col + neighbor[1])
# 檢查相鄰細胞的有效性，以及它是否原來是一個活細胞
# 評估是針對副本進行的，因為它永遠不會更新。
if (r < rows and r >= 0) and (c < cols and c >= 0) and (copy_board[r][c] == 1):
live_neighbors += 1
# 規則1或規則3
if copy_board[row][col] == 1 and (live_neighbors < 2 or live_neighbors > 3):
board[row][col] = 0
# 規則4
if copy_board[row][col] == 0 and live_neighbors == 3:
board[row][col] = 1
print(board)
結果如下。
# 輸入
board = [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]
# 輸出
board = [[0, 0, 0], [1, 1, 0], [0, 0, 0]]
⑩ Turtle繪圖
Turtle模塊提供了在二維平面上移動的環境。
Turtle可以實現位置、航向和各種可能的狀態和動作。
import turtle as tu
roo = tu.Turtle() # 創建對象
wn = tu.Screen() # 屏幕對象
wn.bgcolor("black") # 屏幕背景
wn.title("分形樹")
roo.left(90) # 移動
roo.speed(20) # 速度
def draw(l): # 以長度'l'作為參數的遞歸函數
if l < 10:
return
else:
roo.pensize(2) # 設置畫筆大小
roo.pencolor("yellow") # 畫筆顏色
roo.forward(l) # 朝向
roo.left(30) # 移動
draw(3 * l / 4) # 繪制
roo.right(60) # 移動
draw(3 * l / 4) # 繪制
roo.left(30) # 移動
roo.pensize(2)
roo.backward(l) # 返回初始位置
draw(20) # 繪制20次
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor("magenta") # magenta
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(3 * l / 4)
roo.right(60)
draw(3 * l / 4)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(20)
roo.left(270)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor("red") # red
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(3 * l / 4)
roo.right(60)
draw(3 * l / 4)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(20)
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor('#FFF8DC') # white
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(3 * l / 4)
roo.right(60)
draw(3 * l / 4)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(20)
########################################################
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(3)
roo.pencolor("lightgreen") # lightgreen
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(4 * l / 5)
roo.right(60)
draw(4 * l / 5)
roo.left(30)
roo.pensize(3)
roo.backward(l)
draw(40)
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(3)
roo.pencolor("red") # red
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(4 * l / 5)
roo.right(60)
draw(4 * l / 5)
roo.left(30)
roo.pensize(3)
roo.backward(l)
draw(40)
roo.left(270)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(3)
roo.pencolor("yellow") # yellow
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(4 * l / 5)
roo.right(60)
draw(4 * l / 5)
roo.left(30)
roo.pensize(3)
roo.backward(l)
draw(40)
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(3)
roo.pencolor('#FFF8DC') # white
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(4 * l / 5)
roo.right(60)
draw(4 * l / 5)
roo.left(30)
roo.pensize(3)
roo.backward(l)
draw(40)
########################################################
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor("cyan") # cyan
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(6 * l / 7)
roo.right(60)
draw(6 * l / 7)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(60)
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor("yellow") # yellow
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(6 * l / 7)
roo.right(60)
draw(6 * l / 7)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(60)
roo.left(270)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor("magenta") # magenta
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(6 * l / 7)
roo.right(60)
draw(6 * l / 7)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(60)
roo.right(90)
roo.speed(2000)
# recursion
def draw(l):
if (l < 10):
return
else:
roo.pensize(2)
roo.pencolor('#FFF8DC') # white
roo.forward(l)
roo.left(30)
draw(6 * l / 7)
roo.right(60)
draw(6 * l / 7)
roo.left(30)
roo.pensize(2)
roo.backward(l)
draw(60)
wn.exitonclick()
繪制時間較長，結果如下，挺好看的。
⑪ 計算器
Kivy是一個免費的開源Python庫，可以快速輕松地開發高度交互的跨平台應用程序。
這里我將使用Python中的Kivy包來構建一個計算器GUI。
from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.gridlayout import GridLayout
from kivy.uix.label import Label
class myApp(App):
def build(self):
root_widget = BoxLayout(orientation='vertical')
output_label = Label(size_hint_y=0.75, font_size=50)
button_symbols = ('1', '2', '3', '+',
'4', '5', '6', '-',
'7', '8', '9', '.',
'0', '*', '/', '=')
button_grid = GridLayout(cols=4, size_hint_y=2)
for symbol in button_symbols:
button_grid.add_widget(Button(text=symbol))
clear_button = Button(text='Clear', size_hint_y=None, height=100)
def print_button_text(instance):
output_label.text += instance.text
for button in button_grid.children[1:]:
button.bind(on_press=print_button_text)
def resize_label_text(label, new_height):
label.fontsize = 0.5*label.height
output_label.bind(height=resize_label_text)
def evaluate_result(instance):
try:
output_label.text = str(eval(output_label.text))
except SyntaxError:
output_label.text = 'Python Syntax error!'
button_grid.children[0].bind(on_press=evaluate_result)
def clear_label(instance):
output_label.text = " "
clear_button.bind(on_press=clear_label)
root_widget.add_widget(output_label)
root_widget.add_widget(button_grid)
root_widget.add_widget(clear_button)
return root_widget
myApp().run()
運行代碼，出現一個計算器，非常好用！
⑫ 猜數游戲
猜數字游戲目的是猜測出程序想出的數字，基本邏輯：
-
程序隨機選擇1到100之間的一個數字或任何其他數字組合；
-
然后它會要求玩家輸入它的建議；
-
然后它會檢查這個數字是否與計算機隨機生成的數字相同；如果是，則玩家獲勝；
-
如果玩家的猜測不一樣，那么它會檢查數字是否高於或低於猜測並告訴玩家；
import random
# 創建隨機數
n = random.randrange(1,100)
# 獲取輸入
guess = int(input("輸入任意數值: "))
while n != guess: # 判斷是否正確
# 小於
if guess < n:
print("太小了")
guess = int(input("再次輸入數值: "))
# 大於
elif guess > n:
print("太大了!")
guess = int(input("再次輸入數值: "))
else:
break
print("真棒，你猜對了!!")
運行代碼，小F來猜一猜。
⑬ 圖像轉換器
我們知道有大量的圖像文件格式可用於存儲圖形數據，最流行的便是JPG和PNG。
使用Python中的Tkinter庫和PIL庫，創建一個將PNG圖像轉換為JPG的應用程序。
import tkinter as tk
from tkinter import filedialog
from PIL import Image
root = tk.Tk()
canvas1 = tk.Canvas(root, width=300, height=250, bg='azure3', relief='raised')
canvas1.pack()
label1 = tk.Label(root, text="圖像轉換器", bg='azure3')
label1.config(font=('helvetica', 20))
canvas1.create_window(150, 60, window=label1)
def getPNG():
global im1
import_file_path = filedialog.askopenfilename()
im1 = Image.open(import_file_path)
browse_png = tk.Button(text="選擇PNG文件", command=getPNG, bg="royalblue", fg='white', font=('helvetica', 12, 'bold'))
canvas1.create_window(150, 130, window=browse_png)
def convert():
global im1
export_file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension='.jpg')
im1.save(export_file_path)
saveasbutton = tk.Button(text="轉換PNG成JPG", command=convert, bg='royalblue', fg='white', font=('helvetica', 12, 'bold'))
canvas1.create_window(150, 180, window=saveasbutton)
root.mainloop()
運行代碼，選擇圖片，點擊轉換按鈕，即可完成圖像格式變換。
⑭ 重量轉換器
重量換算是指單位值乘以標准換算值。
使用Python中的Tkinter庫創建一個重量轉換器應用程序。
from tkinter import *
# 創建一個GUI窗口
window = Tk()
def from_kg():
gram = float(e2_value.get())*1000
pound = float(e2_value.get())*2.20462
ounce = float(e2_value.get())*35.274
t1.delete("1.0", END)
t1.insert(END, gram)
t2.delete("1.0", END)
t2.insert(END, pound)
t3.delete("1.0", END)
t3.insert(END, ounce)
e1 = Label(window, text="輸入重量(單位KG)")
e2_value = StringVar()
e2 = Entry(window, textvariable=e2_value)
e3 = Label(window, text="Gram")
e4 = Label(window, text="Pound")
e5 = Label(window, text="Ounce")
t1 = Text(window, height=5, width=30)
t2 = Text(window, height=5, width=30)
t3 = Text(window, height=5, width=30)
b1 = Button(window, text="Convert", command=from_kg)
e1.grid(row=0, column=0)
e2.grid(row=0, column=1)
e3.grid(row=1, column=0)
e4.grid(row=1, column=1)
e5.grid(row=1, column=2)
t1.grid(row=2, column=0)
t2.grid(row=2, column=1)
t3.grid(row=2, column=2)
b1.grid(row=0, column=2)
window.mainloop()
運行代碼，出現界面，輸入數值，點擊轉換。
⑮ 年齡和性別檢測
使用Python編程語言帶你完成使用機器學習進行年齡和性別檢測的任務。
首先需要編寫用於檢測人臉的代碼，因為如果沒有人臉檢測，我們將無法進一步完成年齡和性別預測的任務。
下一步是預測圖像中人的性別。在這里，我將性別網絡加載到內存中，並將檢測到的人臉通過網絡傳輸，用於性別檢測任務。
下一個任務是預測圖像中人類的年齡。這里我將加載網絡並使用前向傳遞來獲取輸出。由於網絡架構與性別網絡相似，我們可以充分利用所有輸出來獲得任務的預期年齡組來檢測年齡。
import cv2 as cv
def getFaceBox(net, frame, conf_threshold=0.7):
# 獲取位置
frameOpencvDnn = frame.copy()
frameHeight = frameOpencvDnn.shape[0]
frameWidth = frameOpencvDnn.shape[1]
blob = cv.dnn.blobFromImage(frameOpencvDnn, 1.0, (300, 300), [104, 117, 123], True, False)
net.setInput(blob)
detections = net.forward()
bboxes = []
for i in range(detections.shape[2]):
confidence = detections[0, 0, i, 2]
if confidence > conf_threshold:
x1 = int(detections[0, 0, i, 3] * frameWidth)
y1 = int(detections[0, 0, i, 4] * frameHeight)
x2 = int(detections[0, 0, i, 5] * frameWidth)
y2 = int(detections[0, 0, i, 6] * frameHeight)
bboxes.append([x1, y1, x2, y2])
cv.rectangle(frameOpencvDnn, (x1, y1), (x2, y2), (0, 255, 0), int(round(frameHeight/150)), 8)
return frameOpencvDnn, bboxes
# 性別
genderProto = "gender_deploy.prototxt"
genderModel = "gender_net.caffemodel"
genderNet = cv.dnn.readNet(genderModel, genderProto)
# 性別參數
genderList = ['Male', 'Female']
# 年齡
ageProto = "age_deploy.prototxt"
ageModel = "age_net.caffemodel"
ageNet = cv.dnn.readNet(ageModel, ageProto)
# 年齡參數
ageList = ['(0 - 2)', '(4 - 6)', '(8 - 12)', '(15 - 20)', '(25 - 32)', '(38 - 43)', '(48 - 53)', '(60 - 100)']
MODEL_MEAN_VALUES = (78.4263377603, 87.7689143744, 114.895847746)
padding = 20
# 人臉
faceProto = 'opencv_face_detector.pbtxt'
faceModel = 'opencv_face_detector_uint8.pb'
faceNet = cv.dnn.readNet(faceModel, faceProto)
# 讀取圖片
frame = cv.imread('image1.jpg')
frameFace, bboxes = getFaceBox(faceNet, frame)
for bbox in bboxes:
face = frame[max(0, bbox[1] - padding):min(bbox[3] + padding, frame.shape[0] - 1),
max(0, bbox[0] - padding):min(bbox[2] + padding, frame.shape[1] - 1)]
blob = cv.dnn.blobFromImage(face, 1, (227, 227), MODEL_MEAN_VALUES, swapRB=False)
genderNet.setInput(blob)
genderPreds = genderNet.forward()
gender = genderList[genderPreds[0].argmax()]
print("Gender Output : {}".format(genderPreds))
print("Gender : {}".format(gender))
ageNet.setInput(blob)
agePreds = ageNet.forward()
age = ageList[agePreds[0].argmax()]
print("Gender Output : {}".format(agePreds))
print("Gender : {}".format(age))
label = "{}, {}".format(gender, age)
cv.namedWindow("Age Gender Demo", 0)
cv.resizeWindow("Age Gender Demo", 900, 500)
cv.putText(frameFace, label, (bbox[0], bbox[1] - 20), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, (255, 0, 0), 3, cv.LINE_AA)
cv.imshow("Age Gender Demo", frameFace)
cv.waitKey(0)
運行代碼，結果如下。
性別是OK的，就是年齡差了點意思。
⑯ 人臉檢測
構建一個檢測人臉的程序是開始機器學習計算機視覺任務的好方法。
使用Python的OpenCV庫進行人臉檢測的任務。
import cv2
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('face_detector.xml')
img = cv2.imread('image.jpg')
faces = face_cascade.detectMultiScale(img, 1.1, 10)
for (x, y, w, h) in faces:
cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)
cv2.imwrite("face_detected.png", img)
print('Successfully saved')
⑰ 鉛筆素描
使用不到20行的Python代碼將圖像轉換為鉛筆素描。
import cv2
image = cv2.imread("dog.jpg")
cv2.imshow("Dog", image)
cv2.waitKey(0)
gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("New Dog", gray_image)
cv2.waitKey(0)
inverted_image = 255 - gray_image
cv2.imshow("Inverted", inverted_image)
cv2.waitKey()
blurred = cv2.GaussianBlur(inverted_image, (21, 21), 0)
inverted_blurred = 255 - blurred
pencil_sketch = cv2.divide(gray_image, inverted_blurred, scale=256.0)
cv2.imshow("Sketch", pencil_sketch)
cv2.waitKey(0)
cv2.imshow("original image", image)
cv2.imshow("pencil sketch", pencil_sketch)
cv2.waitKey(0)
⑱ 文本編輯器
使用Python創建一個文本編輯器GUI，它可以創建、打開、編輯和保存文本文件。
所有小部件的排列方式應使按鈕小部件位於窗口布局的左側，而文本框小部件位於右側。
import tkinter as tk
from tkinter.filedialog import askopenfilename, asksaveasfilename
def open_file():
"""打開"""
filepath = askopenfilename(
filetypes=[("Text Files", "*.txt"), ("All Files", "*.*")]
)
if not filepath:
return
txt_edit.delete(1.0, tk.END)
with open(filepath, "r") as input_file:
text = input_file.read()
txt_edit.insert(tk.END, text)
window.title(f"文本編輯器 - {filepath}")
def save_file():
"""保存"""
filepath = asksaveasfilename(
defaultextension="txt",
filetypes=[("Text Files", "*.txt"), ("All Files", "*.*")],
)
if not filepath:
return
with open(filepath, "w") as output_file:
text = txt_edit.get(1.0, tk.END)
output_file.write(text)
window.title(f"文本編輯器 - {filepath}")
window = tk.Tk()
window.title("文本編輯器")
window.rowconfigure(0, minsize=800, weight=1)
window.columnconfigure(1, minsize=800, weight=1)
txt_edit = tk.Text(window)
fr_buttons = tk.Frame(window, relief=tk.RAISED, bd=2)
btn_open = tk.Button(fr_buttons, text="打開", command=open_file)
btn_save = tk.Button(fr_buttons, text="保存", command=save_file)
btn_open.grid(row=0, column=0, sticky="ew", padx=5, pady=5)
btn_save.grid(row=1, column=0, sticky="ew", padx=5)
fr_buttons.grid(row=0, column=0, sticky="ns")
txt_edit.grid(row=0, column=1, sticky="nsew")
window.mainloop()
⑲ 圖像分割
圖像分割是機器視覺應用中將數字圖像划分為一組像素的關鍵過程之一。
看看下面的圖片，糖果按特定順序排列形成一個詞。
如果具有視覺的機器人是按顏色來計算糖果的數量，那么了解糖果之間的界限對它來說就很重要。
from skimage.io import imread
from skimage import color
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 讀取圖片
cimage = imread('photo.jpg')
fig, ax = plt.subplots(figsize=(20, 20))
ax.imshow(cimage)
ax.axis('off')
# RGB轉為LAB
lab_img = color.rgb2lab(cimage)
x, y, z = lab_img.shape
# 顯示顏色
to_plot = cimage.reshape(x * y, 3)
colors_map = to_plot.astype(np.float) / 256
# 創建數據
scatter_x = []
scatter_y = []
for xi in range(x):
for yi in range(y):
L_val = lab_img[xi, yi][0]
A_val = lab_img[xi, yi][1]
B_val = lab_img[xi, yi][2]
scatter_x.append(A_val)
scatter_y.append(B_val)
plt.figure(figsize=(20, 20))
plt.xlabel("a* from green to red")
plt.ylabel("b* from blue to yellow")
plt.scatter(scatter_x, scatter_y, c=colors_map)
# 顯示
plt.show()
我們可以使用散點圖，根據糖果的顏色對圖像進行分割。
最后我們可以根據顏色，正確地分割圖像中的糖果。
def filter_color(L_val_min, A_val_min, A_val_max, B_val_min, B_val_max):
filtered_image = np.copy(cimage)
for xi in range(x):
for yi in range(y):
L_val = lab_img[xi, yi][0]
A_val = lab_img[xi, yi][1]
B_val = lab_img[xi, yi][2]
if L_val > L_val_min and A_val > A_val_min and A_val < A_val_max and B_val > B_val_min and B_val < B_val_max:
pass
else:
filtered_image[xi, yi] = [255,255,255]
return filtered_image
lab_img = color.rgb2lab(cimage)
yellow = filter_color(70, -50, 0, 30, 100)
red = filter_color(30, 25, 100, 0, 100)
green = filter_color(50, -128, -20, 0, 50)
blue = filter_color(50, -40, 30, -128, -20)
white = filter_color(93, -25, 25, -25, 25)
pink = filter_color(50, 20, 128, -50, 0)
fig, ax = plt.subplots(nrows=3, ncols=2, figsize=(20,20))
ax[0][0].imshow(pink)
ax[0][0].set_title("pink Candies")
ax[0][0].axis('off')
ax[0][1].imshow(yellow)
ax[0][1].set_title("yellow Candies")
ax[0][1].axis('off')
ax[1][0].imshow(red)
ax[1][0].set_title("red Candies")
ax[1][0].axis('off')
ax[1][1].imshow(green)
ax[1][1].set_title("green Candies")
ax[1][1].axis('off')
ax[2][0].imshow(white)
ax[2][0].set_title("white Candies")
ax[2][0].axis('off')
ax[2][1].imshow(blue)
ax[2][1].set_title("blue Candies")
ax[2][1].axis('off')
plt.show()
⑳ 模擬時鍾
使用Tkinter制作一個簡單的模擬時鍾GUI應用程序。
try:
import Tkinter
except:
import tkinter as Tkinter
import math
import time
class main(Tkinter.Tk):
def __init__(self):
Tkinter.Tk.__init__(self)
self.x = 150 # 中心點x坐標
self.y = 150 # 中心點y坐標
self.length = 50
self.creating_all_function_trigger()
# 觸發器
def creating_all_function_trigger(self):
self.create_canvas_for_shapes()
self.creating_background_()
self.creating_sticks()
return
# 創建背景
def creating_background_(self):
self.image = Tkinter.PhotoImage(file='clock.gif')
self.canvas.create_image(150, 150, image=self.image)
return
# 創建畫布
def create_canvas_for_shapes(self):
self.canvas = Tkinter.Canvas(self, bg='black')
self.canvas.pack(expand='yes', fill='both')
return
# 創建移動的線條
def creating_sticks(self):
self.sticks = []
for i in range(3):
store = self.canvas.create_line(self.x, self.y, self.x+self.length, self.y+self.length, width=2, fill='red')
self.sticks.append(store)
return
# 定期刷新
def update_class(self):
now = time.localtime()
t = time.strptime(str(now.tm_hour), "%H")
hour = int(time.strftime("%I", t))*5
now = (hour, now.tm_min, now.tm_sec)
# 改變坐標
for n, i in enumerate(now):
x, y = self.canvas.coords(self.sticks[n])[0:2]
cr = [x, y]
cr.append(self.length*math.cos(math.radians(i*6)-math.radians(90))+self.x)
cr.append(self.length*math.sin(math.radians(i*6)-math.radians(90))+self.y)
self.canvas.coords(self.sticks[n], tuple(cr))
return
if __name__ == '__main__':
root = main()
while True:
root.update()
root.update_idletasks()
root.update_class()