初中信息技术--编程-第七单元-【用Python让生活更美好】.docx
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1、第七单元用Python让生活更美好作为“胶水语言”的Python以简单易学、免费开源、可移植性强等特点成为 了人类工作和生活中的好帮手,并在Web开发、大数据开发、人工智能开发和 嵌入式开发等领域均有广泛的使用。由于Python语言自身的语法结构比拟简单 易学,而且有丰富的开发库支撑,所以未来Python的应用前景还是非常广阔的, 接下来我们就认识下Python语言在数据爬取、数据可视化、人工智能等方面的 应用吧。通过本章的学习,你将掌握以下技能:* 爬取网络数据* 制作二维码名片* 创作Python弹球游戏* 考试成绩可视化* 识别图片中的数字* 用microbit识别姿势微工程1网络爬虫爬
2、数据随着信息化社会的到来,万维网已经堆积了大量信息,这就需要我们寻找一 种方式来帮助我们过滤掉无用的信息,并且筛选更多有用的信息作为反应,于是 网络爬虫技术应运而生。在日常生活中,同学们可能听说过网络爬虫这个词,但 到底什么是爬虫,如何利用网络爬虫爬取自己需要的数据呢?通过本节的学习,你将掌握以下技能:* 了解网络爬虫的工作过程* 编写程序爬取B站弹幕专题一:初识爬虫在编写爬虫程序之前,我们需要先了解下网络爬虫的概念、爬虫的基本过程 和爬虫的基本架构。1.1 什么是爬虫网络爬虫,也叫网络蜘蛛,它是一段自动访问互联网并从中提取数据的程序。 我们浏览的每一个网页都对应着唯一的网页地址,即URL,而
3、一个网页中又包 含着指向其他网页的URL,这种URL相互指向的关系就形成了互联网。为了从微工程2二维码名片自己做二维码这个由黑白小方块组成的图案已经成为了我们生活当中很重要的一 局部,付款的时候我们可以扫它、聊天软件相互加好友也可以扫它、登录网站时 也提供了二维码登录功能.一总而言之,二维码无处不在,通过扫描二维码总能 得到你想要的东西,那么二维码的工作原理是什么呢?如何制作属于自己的二维 码名牌呢?通过本章的学习,你将掌握以下技能:*明确二维码的工作原理*制作自己的二维码名片 专题一:初识二维码对于二维码我们已经很熟悉了,那么二维码中的黑白小方块儿究竟奇妙在哪 里,为什么随便一扫总能给你带来
4、你所需要的东西?1.1二维码的诞生提起二维码(QRCode)的诞生就不得 不提到一维码(BarCode),也就是大家熟 悉的条形码。一维码诞生于上个世纪60年 代至70年代,条形码联合创造人诺曼约 瑟夫伍德兰德创造了一维码,该技术的诞生几乎改变了全球的商业活动形式, 使得收银员的工作效率变得更高效,顾客也可以节省更多时间。二维码的诞生可以追溯到上个世纪60年代之后的日本,首个公开发布的二维码是1994年日本电装公司公布的QRCode, QR的全 称就是“Quick Response”,翻译过来就是快速响应,意味 着追求高速读取能力的研发概念,相较于一维码数据容 量较小、只能包含字母和数字、条形
5、码尺寸相对较大、 条形码遭到损坏后便不能阅读等缺点,二维码具有数据 容量更大、超越了字母数字的限制、条形码相对尺寸小、 具有抗损毁能力等优势。其实在发布二维码之初,日本电装公司并没有很大的把 握可以让二维码完全取代传统的条形码,真正让二维码发扬光大的是两个第三方 支付公司:支付宝和微信,这种新型的支付方式支付宝是第一个吃螃蟹的人,并 且让二维码支付正式步入了普通人的视野并被人们所熟知。1.2 二维码的工作原理二维码是一种矩阵式二维条码(又称棋盘式二维条码),它是在一个矩形空 间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布而进行编码的。在矩阵相应元素位置上, 用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制力”
6、,点的不出现表示二进制 的“0”,点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。它边上有三个起到 定位作用的大方块,这能保证我们在扫码时不管手机怎样放置都能得到信息。简单来说,二维码其实是一种开放性的信息存储器,它能将固定的信息存储 在自己的黑白小方块之间。而且它可以无限使用,并且对识别器没有任何要求, 任何设备只要带扫一扫的功能,都可以将它所存储的信息读取出来。二维码可以 存储各种信息,主要包括网址、名片、文本信息、特定代码等。二维码一共有40个尺寸,官方叫版本Version。Version 1是21X21的矩阵, Version? 25X25 的矩阵,Version3 是 29X29 的矩
7、阵 ,每增加一个 Version, 就会增加4的尺寸,公式是:(V-1)X4+21 (V是版本号),最高Version是40, 尺寸为(40-1)X4+21 =177,所以最高是177X177的正方形。这里说的尺寸大小 不是指生成图片的大小,而是指二维码的长宽被平均分成多少份1.3 二维码应用场景二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、本钱 廉价等特性,这些特性特别适用于表单、平安保密、追踪、证照、存货盘点、资 料备援等方面,总得来说,二维码在生活中主要应用于以下场景:1)电子名片传统的纸质名片能囊括的信息非常有限,很多商务人士都开始将个人信息做 成电子名片二维码,打印在
8、自己的纸质名片上,不仅可以比传统纸质名片囊括更 多的信息,而且扫描电子名片二维码即可保存联系人信息到手机通讯录,提供了 非常大的便利性。止匕外,二维码名片对于信息的维护非常方便,当个人信息发生 变化时,只需在后台修改即可。2)产品包装将有关产品的品牌故事、使用方法、制作过程做成一个视频、音频或者图文 二维码,顾客扫描二维码即可观看,在让顾客更了解产品的同时也增加了顾客的 粘性。此外,使用动态二维码还可以在后台看到这个二维码被扫描了多少次,在 什么地点,什么时间被扫描的等市场详细信息。3)食品二维码溯源将食品的生产和物流信息加载在二维码里,可实现对食品追踪溯源,消费者 只需用手机一扫,就能查询食
9、品从生产到销售的所有流程。通过为每件产品建立 唯一的“身份证条码”,可以实现对每件产品的物流、信息流的监管和控制,具备 了强大的原材料采购追溯、生产环节追溯与销售流向追溯等功能,实现从产品生 产到消费终端的全程监控和管理。4)餐厅的应用通过二维码为商家建立一个手机电子菜单,餐饮店可以很轻松的将餐饮文化、 菜品介绍等信息按照相关的指引录入。用户通过扫码获得该手机网站的跳转链接 获取商家相关信息。5)手机购物“以二维码为入口的移动超市”是移动终端普遍应用和电子商务模式趋向成 熟的标志和产物。“移动超市”将移动电子商务推向一个新台阶,它主要研究开发 基于移动终端的移动交易和商家营销的应用,以二维码为
10、通道,实现了消费者随 时随地快速浏览真实商品,快速购物的过程。止匕外,二维码还被广泛应用于二维码印章、票务销售、证照应用、产品溯源、 会议服务等方面,随着物联网产业的蓬勃开展,相信更多的二维码技术应用解决 方案被开发出来,应用到各行各业的日常经营生活中来,届时,二维码成为移动 互联网入口真正成为现实。专题二:制作二维码名片我们日常接触到的二维码以支付二维码和网站、公众号二维码为主,其实利 用二维码我们也可以制作个人名片,让我们借助QRCode库制作属于自己的二维 码名片吧。2.1 安装第三方库在编写程序前,我们需要先安装QRCode库。找到QRCcode库的方法有两种:种:1、点击离线版海龟编
11、辑器菜单栏中的库管理,在弹出的库管理界面选择数据处理,下拉找到qrcode库;2、在搜索框内输入“qrcode”点击搜索即可找到qrcode库。然后点击安装即可。库管理qrcodeQ Q X;1 r-yi . 1 吊用库官方璇或爬虫数据处理图表数学计算图像处理人工智能界面panoasPandas库经常被用于数据读取与处理。强大易用的数据分析方法,以及优 化的数据处理速度,使得Pandas成为数据科学家最钟爱的Python库之一。jiebajieba是一个中文分词库,它可以把中文句子划分成词组,以便进一步进行 自然语言处理。wordcloudworddoud意为“词云”,它可以生成词云图,对文本
12、中出现频率较高的“关键 词”予以视觉化的展现,直双展示文本关键内容及主旨。qrcodeqrcodel一个二维码库,它可以生成二维码。支持设置二维码图像的尺寸 等信息。2.2 制作二维码名片第一步:导入qrcode库,并编写生成第一个带有文字的二维码图片。注意,在运行程序前,在运行程序前,需要将代码文件先保存起来。12345611 4*rl th UL开中I F上出/ Iimport qrcodeimg = qrcode.make(HelloPython!1)img.save(我的名片.png)img.show()程序中调用了 qrcode的make函数生成了一张包含了“Hello, Pytho
13、n! ”的二维码图像,然后通过save函数将图像以“我的名片.png”的形式保存了下来。当运行程序时,就会在程序文件保存的目录下生成一张二维码图片,该图片是qrcode 以默认方式生成的二维码,qrcode.make()是qrcode提供简单调用接口,其生成的 二维码图片尺寸为21X21。最后调用show函数自动翻开图片。注意,在生成二维码前,一定要将程序文件先保存到计算机。回割回我的W4 片.png制作二维码名片.py第二步:生成更复杂的二维码图片。在第一步中生成的二维码尺寸太小,那么如何生成不同尺寸的二维码呢?接下来我们一起学习qrcode的高级应用 qrcode类。正常生成二维码的步骤为
14、创立QRCode对象、add_data()添加数 据、make_image()创立二维码图像、保存或自动翻开图片。1 #制作二维码名片2 import qrcode34567891011121314qr = qrcode.QRCode(version=5error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L box size=10.border=4)qr.add_data(HelloPython!)qr.make(fit=True)img = qr.make_image()img.save(.我的名片.png)img.show()程序中生成了一张带有
15、“Hello,Python!”的二维码图片,翻开图片会发现图片 的尺寸比qrcode默认的尺寸大了很多。为了创立不同大小的二维码图片,在程 序中调用QRCode函数定义了一个qrcode类qr, QRCode类的参数有6个,可以 根据需要自行选择,参数的具体含义为:1) version:表示二维码的版本号,取值范围为1到40,最小的版本号是1, 对应的尺寸是21X21;2) error_correction:二维码的纠错范围,纠错范围有四个级别,分别是:1. ERROR_CORRECT_L级别:7%以下的错误会被纠正;2. ERR0R_C0RRECT_M级另ij: 15%以下的错误会被纠正,也
16、是qrcode 的默认级别;ERROR_CORRECT_Q级别:25%以下的错误会被纠正;3. ERROR_CORRECT_H级别:30%以下的错误会被纠正。3) boxsize:每个点(方块)中的像素个数;4) border:二维码距图像外围边框距离,默认为4,而且相关规定最小为4;5) image_factory:选择生成图片的形式,默认为PIL图像;6) mask_pattern:选择生成图片的的掩模。随后对象qr调用add_data函数传入数据,add_data函数原型为: add_data(str,opti mize=20)其中str为需要传入的数据;optimize为优化参数,op
17、timize的值决定了数据 将被拆分为多个块来进行优化,以找到一个长度至少为这个值的足够简洁的方式 来生成二维码,默认值为0。传入数据后qr调用make函数,fit=true的意思是将会找到适合数据的最小 尺寸,随后调用make_image函数创立二维码图像,函数原型为:make_image(fill_color=None, back_color=None, imagefactory=None)如果要让二维码有颜色,可以在这里设置filLcolor属性,filLcolor为像素 点的颜色,back_color为背景色,imagefactory为生成图像的形式,默认为PIL 图像,三个参数可以为
18、空。最后保存图片并自动翻开图片即可。第三步:生成带图片的二维码名片。通常我们看到的二维码中间都有一张图 片或者用户头像,如何才能生成这样的二维码图片呢?我们需要利用PIL库中 image模块的paste函数实现,函数原型为:img.paste (path, where, mask=None)其中,img为image对象;path为所添加图片;where为表示图片所在二维 码的横纵坐标,为一个元组;mask为填充所用的模板图像,可以为空。我们接 着步骤二的程序继续编写为二维码添加图片的程序。14 img = qr.make_image(fill_color=orangeback_color=wh
19、ite)#导入logo图像 ,与程序在同一目录下15 logo_img=Image.open(Panda.jpg)img_h = img.size16 #参数设置logo的大小factor = 417 size_w = int(img_w / factor)size_h = int(img_h / factor)18 logo_wi, logo_h = logo_img.size部艮制10go图片的尺寸19 if logo_w size_w:20 logo_w = size_wif logo_h size_h:21 logo_h = size_h#重新设置logo的尺寸22 logo_img
20、= logo_img.resize(logo_wJ logo_h), Image.ANTIALIAS)#得到画图的x, y坐标,居中显示23 x= int(img_w - logo_w) / 2)y = int(img_h - logo_h) / 2)24 #黏贴10go照img.paste(logo_img (x y), mask=None)25 #保存图片img.save(我的名片.png)26 img.show()回踹潟回程序中make_image()将二维码图像设置成了白底橙 点的图片,并随后导入作为log。的一张熊猫图片,如果 10go图片和程序不在同一目录,注意要写全路径。接下 来
21、就需要设定logo图片在二维码图片中的大小了,程序 中定义了 factor变量来限制logo图片占据二维码图片的 最大尺寸,如果logo图片过大那么logo的宽和高设定为计 算出的size_w、size_h的值,随后通过resize函数重设logo图片的大小,Image.ANTIALIAS是抗锯齿的意思;最后根据二维码尺寸、 logo图片尺寸得出logo图片的黏贴位置即可。扫描生成的二维码发现无法出现扫描结果,还记得QRCode函数中的 errojcorrection对应的四个纠错级别吗?我们需要将提高二维码的纠错级别,即 将 error_correction 的值由 ERROR_CORREC
22、T_L 改为 ERROR_CORRECT_Ho 重 新生成二维码,看看是否可以正常扫描。牛刀小试将factor的值修改为2,扫一下重新生成二维码,出现什么情况了?为什么?拓展阅读MyQR生成二维码除了 QRCode外,Python中还有另外一个更加强大的二维码库,它可以 生成艺术二维码、动画二维码以及彩色二维码且程序编写更加简单,这就是 MyQR库,在库管理中搜索MyQR并点击安装,然后我们先了解下MyQr的run 函数的常用参数。参数名含义详细words二维码内容可以输入链接或者句子作为参数version边长二维码的尺寸,范围是1到40,默认为1level纠错等级范围是L、M、Q、H,默认纠
23、错等级为,Hpicture结合图片需要嵌入二维码的图片,生成为黑白图片colorized颜色True生成彩色图片,False生成黑白图片contrast比照度调节图片的比照度,1.0表示原始图片,更小 的值表示更低比照度,更大反之。默认为1.。brightness亮度调节图片亮度,其余用法和取值与比照度相同save_name输出文件名str,默认输出文件名是“qrcode.png”下面我们先来制作一张黑白的二维码图片。from MyQR import myqrmyqr.run(words=HellojPython! picture=Panda, jpg save_name= Panda名片.p
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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- 用Python让生活更美好 初中 信息技术 编程 第七 单元 Python 生活 美好
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