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第026课：用Python处理图像.md

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 ## 第026课：用Python处理图像
 
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+### 入门知识
+
+1. 颜色。如果你有使用颜料画画的经历，那么一定知道混合红、黄、蓝三种颜料可以得到其他的颜色，事实上这三种颜色就是美术中的三原色，它们是不能再分解的基本颜色。在计算机中，我们可以将红、绿、蓝三种色光以不同的比例叠加来组合成其他的颜色，因此这三种颜色就是色光三原色。在计算机系统中，我们通常会将一个颜色表示为一个RGB值或RGBA值（其中的A表示Alpha通道，它决定了透过这个图像的像素，也就是透明度）。
+
+   |    名称     |      RGB值      |     名称     |     RGB值     |
+   | :---------: | :-------------: | :----------: | :-----------: |
+   | White（白） | (255, 255, 255) |  Red（红）   |  (255, 0, 0)  |
+   | Green（绿） |   (0, 255, 0)   |  Blue（蓝）  |  (0, 0, 255)  |
+   | Gray（灰）  | (128, 128, 128) | Yellow（黄） | (255, 255, 0) |
+   | Black（黑） |    (0, 0, 0)    | Purple（紫） | (128, 0, 128) |
+
+2. 像素。对于一个由数字序列表示的图像来说，最小的单位就是图像上单一颜色的小方格，这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值，而这些一小方格的颜色和位置决定了该图像最终呈现出来的样子，它们是不可分割的单位，我们通常称之为像素（pixel）。每一个图像都包含了一定量的像素，这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小，大家如果爱好拍照或者自拍，对像素这个词就不会陌生。
+
+### 用Pillow处理图像
+
+Pillow是由从著名的Python图像处理库PIL发展出来的一个分支，通过Pillow可以实现图像压缩和图像处理等各种操作。可以使用下面的命令来安装Pillow。
+
+```Shell
+pip install pillow
+```
+
+Pillow中最为重要的是`Image`类，可以通过`Image`模块的`open`函数来读取图像并获得`Image`类型的对象。
+
+1. 读取和显示图像
+
+   ```Python
+   from PIL import Image
+   
+   # 读取图像获得Image对象
+   image = Image.open('guido.jpg')
+   # 通过Image对象的format属性获得图像的格式
+   print(image.format) # JPEG
+   # 通过Image对象的size属性获得图像的尺寸
+   print(image.size)   # (500, 750)
+   # 通过Image对象的mode属性获取图像的模式
+   print(image.mode)   # RGB
+   # 通过Image对象的show方法显示图像
+   image.show()
+   ```
+
+   ![](res/image-show.png)
+
+2. 剪裁图像
+
+   ```Python
+   # 通过Image对象的crop方法指定剪裁区域剪裁图像
+   image.crop((80, 20, 310, 360)).show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-crop.png)
+
+3. 生成缩略图
+
+   ```Python
+   # 通过Image对象的thumbnail方法生成指定尺寸的缩略图
+   image.thumbnail((128, 128))
+   image.show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-thumbnail.png)
+
+4. 缩放和黏贴图像
+
+   ```Python
+   # 读取骆昊的照片获得Image对象
+   luohao_image = Image.open('luohao.png')
+   # 读取吉多的照片获得Image对象
+   guido_image = Image.open('guido.jpg')
+   # 从吉多的照片上剪裁出吉多的头
+   guido_head = guido_image.crop((80, 20, 310, 360))
+   width, height = guido_head.size
+   # 使用Image对象的resize方法修改图像的尺寸
+   # 使用Image对象的paste方法将吉多的头粘贴到骆昊的照片上
+   luohao_image.paste(guido_head.resize((int(width / 1.5), int(height / 1.5))), (172, 40))
+   luohao_image.show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-paste.png)
+
+5. 旋转和翻转
+
+   ```Python
+   image = Image.open('guido.jpg')
+   # 使用Image对象的rotate方法实现图像的旋转
+   image.rotate(45).show()
+   # 使用Image对象的transpose方法实现图像翻转
+   # Image.FLIP_LEFT_RIGHT - 水平翻转
+   # Image.FLIP_TOP_BOTTOM - 垂直翻转
+   image.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT).show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-rotate.png)
+
+   ![](./res/image-transpose.png)
+
+6. 操作像素
+
+   ```Python
+   for x in range(80, 310):
+       for y in range(20, 360):
+           # 通过Image对象的putpixel方法修改图像指定像素点
+           image.putpixel((x, y), (128, 128, 128))
+   image.show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-putpixel.png)
+
+7. 滤镜效果
+
+   ```Python
+   from PIL import ImageFilter
+   
+   # 使用Image对象的filter方法对图像进行滤镜处理
+   # ImageFilter模块包含了诸多预设的滤镜也可以自定义滤镜
+   image.filter(ImageFilter.CONTOUR).show()
+   ```
+
+   ![](./res/image-filter.png)
+
+### 使用Pillow绘图
+
+Pillow中有一个名为`ImageDraw`的模块，该模块的`Draw`函数会返回一个`ImageDraw`对象，通过`ImageDraw`对象的`arc`、`line`、`rectangle`、`ellipse`、`polygon`等方法，可以在图像上绘制出圆弧、线条、矩形、椭圆、多边形等形状，也可以通过该对象的`text`方法在图像上添加文字。
+
+![](res/pillow-imagedraw.png)
+
+要绘制如上图所示的图像，完整的代码如下所示。
+
+```Python
+import random
+
+from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
+
+
+def random_color():
+    """生成随机颜色"""
+    red = random.randint(0, 255)
+    green = random.randint(0, 255)
+    blue = random.randint(0, 255)
+    return red, green, blue
+
+
+width, height = 800, 600
+# 创建一个800*600的图像，背景色为白色
+image = Image.new(mode='RGB', size=(width, height), color=(255, 255, 255))
+# 创建一个ImageDraw对象
+drawer = ImageDraw.Draw(image)
+# 通过指定字体和大小获得ImageFont对象
+font = ImageFont.truetype('Kongxin.ttf', 32)
+# 通过ImageDraw对象的text方法绘制文字
+drawer.text((300, 50), 'Hello, world!', fill=(255, 0, 0), font=font)
+# 通过ImageDraw对象的line方法绘制两条对角直线
+drawer.line((0, 0, width, height), fill=(0, 0, 255), width=2)
+drawer.line((width, 0, 0, height), fill=(0, 0, 255), width=2)
+xy = width // 2 - 60, height // 2 - 60, width // 2 + 60, height // 2 + 60
+# 通过ImageDraw对象的rectangle方法绘制矩形
+drawer.rectangle(xy, outline=(255, 0, 0), width=2)
+# 通过ImageDraw对象的ellipse方法绘制椭圆
+for i in range(4):
+    left, top, right, bottom = 150 + i * 120, 220, 310 + i * 120, 380
+    drawer.ellipse((left, top, right, bottom), outline=random_color(), width=8)
+# 显示图像
+image.show()
+# 保存图像
+image.save('result.png')
+```
+
+> **注意**：上面代码中使用的字体文件需要根据自己准备，可以选择自己喜欢的字体文件并放置在代码目录下。
 
 ###  简单的总结
 
-
+使用Python语言做开发，除了可以用Pillow来处理图像外，还可以使用更为强大的OpenCV库来完成图形图像的处理，OpenCV（**Open** Source **C**omputer **V**ision Library）是一个跨平台的计算机视觉库，可以用来开发实时图像处理、计算机视觉和模式识别程序。在我们的日常工作中，有很多繁琐乏味的任务其实都可以通过Python程序来处理，编程的目的就是让计算机帮助我们解决问题，减少重复乏味的劳动。通过本章节的学习，相信大家已经感受到了使用Python程序绘图P图的乐趣，其实Python能做的事情还远不止这些，继续你的学习吧。
 
 > **温馨提示**：学习中如果遇到困难，可以加**QQ交流群**询问。
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第027课：用Python读写CSV文件.md

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 ## 第027课：用Python读写CSV文件
 
-#### 
+### CSV文件介绍
+
+CSV（Comma Separated Values）全称逗号分隔值文件是一种简单、通用的文件格式，被广泛的应用于应用程序（数据库、电子表格等）数据的导入和导出以及异构系统之间的数据交换。因为CSV是纯文本文件，不管是什么操作系统和编程语言都是可以处理纯文本的，而且很多编程语言中都提供了对读写CSV文件的支持，因此CSV格式在数据处理和数据科学中被广泛应用。
+
+CSV文件有以下特点：
+
+1. 纯文本，使用某种字符集（如[ASCII](https://zh.wikipedia.org/wiki/ASCII)、[Unicode](https://zh.wikipedia.org/wiki/Unicode)、[GB2312](https://zh.wikipedia.org/wiki/GB2312)）等）；
+2. 由一条条的记录组成（典型的是每行一条记录）；
+3. 每条记录被分隔符（如逗号、分号、制表符等）分隔为字段（列）；
+4. 每条记录都有同样的字段序列。
+
+CSV文件可以使用文本编辑器或类似于Excel电子表格这类工具打开和编辑，当使用Excel这类电子表格打开CSV文件时，你甚至感觉不到CSV和Excel文件的区别。很多数据库系统都支持将数据导出到CSV文件中，当然也支持从CSV文件中读入数据保存到数据库中，这些内容并不是我们这里讨论的重点。
+
+### 将数据写入CSV文件
+
+现有五个学生三门课程的考试成绩需要保存到一个CSV文件中，要达成这个目标，可以使用Python标准库中的`csv`模块，该模块的`writer`函数会返回一个`csvwriter`对象，通过该对象的`writerow`或`writerows`方法就可以将数据写入到CSV文件中，具体的代码如下所示。
+
+```Python
+import csv
+import random
+
+with open('scores.csv', 'w') as file:
+    writer = csv.writer(file)
+    writer.writerow(['姓名', '语文', '数学', '英语'])
+    names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠']
+    for i in range(5):
+        verbal = random.randint(50, 100)
+        math = random.randint(40, 100)
+        english = random.randint(30, 100)
+        writer.writerow([names[i], verbal, math, english])
+```
+
+需要说明的是上面的`writer`函数，该函数除了传入要写入数据的文件对象外，还可以`dialect`参数，它表示CSV文件的方言，默认值是`excel`。除此之外，还可以通过`delimiter`、`quotechar`、`quoting`参数来指定分隔符（默认是逗号）、包围值的字符（默认是双引号）以及包围的方式。其中，包围值的字符主要用于当字段中有特殊符号时，通过添加包围值的字符可以避免二义性。大家可以尝试将上面第5行代码修改为下面的代码，看看生成的CSV文件到底有什么区别。
+
+```Python
+writer = csv.writer(file, delimiter='|', quoting=csv.QUOTE_ALL)
+```
+
+### 从CSV文件读取数据
+
+如果要读取刚才创建的CSV文件，可以使用下面的代码，通过`csv`模块的`reader`函数可以创建出`csvreader`对象，该对象是一个迭代器，可以通过`next`函数或`for-in`循环读取到文件中的数据。
+
+```Python
+import csv
+
+with open('scores.csv', 'r') as file:
+    reader = csv.reader(file, delimiter='|')
+    for line in reader:
+        print(reader.line_num, end='\t')
+        for elem in line:
+            print(elem, end='\t')
+        print()
+```
+
+> **注意**：上面的代码对`csvreader`对象做`for`循环时，每次会取出一个列表对象，该列表对象包含了一行中所有的字段。
 
 ###  简单的总结
 
-
+将来如果大家使用Python做数据分析，很有可能会用到名为`pandas`的三方库，它是Python数据分析的神器之一。`pandas`中封装了名为`read_csv`和`to_csv`的函数用来读写CSV文件，其中`read_CSV`会将读取到的数据变成一个`DataFrame`对象，而这个对象就是`pandas`库中最重要的类，它封装了一系列的方法用于对数据进行处理（清洗、转换、聚合等）；而`to_csv`会将`DataFrame`对象中的数据写入CSV文件，完成数据的持久化。
 
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第028课：用Python读写Excel文件.md

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 ## 第028课：用Python读写Excel文件
 
-#### 
+### Excel简介
+
+Excel是Microsoft（微软）为使用Windows和macOS操作系统开发的一款电子表格软件。Excel凭借其直观的界面、出色的计算功能和图表工具，再加上成功的市场营销，一直以来都是最为流行的个人计算机数据处理软件。当然，Excel也有很多竞品，例如Google Sheets、LibreOffice Calc、Numbers等，这些竞品基本上也能够兼容Excel，至少能够读写较新版本的Excel文件，当然这些不是我们讨论的重点。掌握用Python程序操作Excel文件，可以让日常办公自动化的工作更加轻松愉快，而且在很多商业项目中，导入导出Excel文件都是特别常见的功能。
+
+Python操作Excel需要三方库的支持，如果要兼容Excel 2007以前的版本，也就是`xls`格式的Excel文件，可以使用三方库`xlrd`和`xlwt`，前者用于读Excel文件，后者用于写Excel文件。如果使用较新版本的Excel，即操作`xlsx`格式的Excel文件，可以使用`openpyxl`库，当然这个库不仅仅可以操作Excel，还可以操作其他基于Office Open XML的电子表格文件。
+
+### 安装和使用openpyxl
+
+可以使用下面的命令来安装`openpyxl`三方库。
+
+```Bash
+pip install openpyxl
+```
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+#### 写Excel文件
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+#### 读Excel文件
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+
+
+### 使用xlwt和xlrd
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+#### 写Excel文件
+
+
+
+#### 读Excel文件
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+
 
 ###  简单的总结