Python-基于PyQt5,wordcloud,pillow,numpy,os,sys的智能词云生成器
前言：日常生活中，我们有时后就会遇见这样的情形：我们需要将给定的数据进行可视化处理，同时保证呈现比较良好的量化效果。这时候我们可能就会用到词云图。词云图（Word cloud）又称文字云，是一种文本数据的图片视觉表达方式，一般是由词汇组成类似云的图形，用于展示大量文本数据。词云这个概念首先是由美国西北大学新闻学副教授、新媒体专业主任里奇·戈登提出的，通常用于描述网站上的关键字元数据（标签），或可视化自由格式文本。“词云”就是通过形成“关键词云层”或“关键词渲染”，对网络文本中出现频率较高的“关键词”的视觉上的突出，每个词的重要性以字体大小或颜色显示。今天，我们就一起来学习如何利用Python制作一个简单的智能词云生成器。
编程思路：本次编程我们将会调用到调用到wordcloud,PyQt5,pillow(PIL),numpy,sys,os等库。其中，wordcloud是本次编程的主体，它可以指定词云的形状，颜色，字体，背景等，帮助我们轻松地生成美观、直观的词云。PyQt5被用于创建一个图形用户界面，包括按钮、文本框、标签、布局管理器等组件，以及处理用户交互和事件，它将在词云生成的功能与用户界面相结合方面会很有用。pillow是Python的一个很重要的图像处理库，它被用于读取我们选择好的词云的形状图片，并将其转换为numpy数组，以便在生成词云时使用。numpy则负责进行数据处理（包括我们输入的文本以及传入的图片等信息）。sys和os将会帮助我们与Python解释器(PyCharm)进行交互，以及控制程序的执行，并对系统文件进行相关操作。
第一步：导入库
标准库：sys,os。
第三方库：PyQt5,pillow(PIL),wordcloud,numpy。
#导入必要库
import sys
import os
import numpy as np
from PIL import Image
from wordcloud import WordCloud
from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtCore import Qt
第二步：创建功能类
我们用PyQt5库创建了一个功能丰富的GUI类（词云生成器类），允许用户选择形状图片、输入文本内容、选择字体文件、生成词云并保存生成的词云图片。在词云生成器类这个类中，我们创建了总共7个函数（初始化函数，UI初始化函数，系统图片文件夹获取函数，词云形状图片加载函数，字体文件选择函数，词云生成核心逻辑函数和词云图片保存函数），它们将执行各自的功能，共同完成生成词云图的工作。
#词云生成器类
class WordCloudGenerator(QWidget):
#初始化函数
def __init__(self):
super().__init__()
self.mask_image = None
self.font_path = None
self.temp_path = self.get_pictures_path()
self.initUI()
#UI初始化函数
def initUI(self):
# 主布局
main_layout = QHBoxLayout()
# 左侧面板
left_panel = QVBoxLayout()
self.image_btn = QPushButton('选择形状图片', self)
self.image_btn.clicked.connect(self.load_image)
self.image_preview = QLabel('图片预览区域')
self.image_preview.setFixedSize(300, 300)
self.image_preview.setFrameShape(QFrame.Box)
self.image_preview.setAlignment(Qt.AlignCenter)
self.text_edit = QTextEdit()
self.text_edit.setPlaceholderText("在此输入文本内容...")
self.font_btn = QPushButton('选择字体文件(中文字体需要)', self)
self.font_btn.clicked.connect(self.select_font)
self.generate_btn = QPushButton('生成词云', self)
self.generate_btn.clicked.connect(self.generate_wordcloud)
self.save_btn = QPushButton('保存词云', self)
self.save_btn.clicked.connect(self.save_wordcloud)
# 添加左侧组件
left_panel.addWidget(self.image_btn)
left_panel.addWidget(self.image_preview)
left_panel.addWidget(QLabel('输入文本:'))
left_panel.addWidget(self.text_edit)
left_panel.addWidget(self.font_btn)
left_panel.addWidget(self.generate_btn)
left_panel.addWidget(self.save_btn)
# 右侧面板
right_panel = QVBoxLayout()
self.result_preview = QLabel('词云预览区域')
self.result_preview.setFixedSize(400, 400)
self.result_preview.setFrameShape(QFrame.Box)
self.result_preview.setAlignment(Qt.AlignCenter)
# 添加右侧组件
right_panel.addWidget(QLabel('词云图预览:'))
right_panel.addWidget(self.result_preview)
# 组合主布局
main_layout.addLayout(left_panel, 40)
main_layout.addLayout(right_panel, 60)
self.setLayout(main_layout)
# 窗口设置
self.setWindowTitle('智能词云生成器')
self.setWindowIcon(QIcon('icon.png')) # 可选图标
self.resize(800, 600)
self.show()
def get_pictures_path(self):
"""获取系统图片文件夹路径"""
if os.name == 'nt':
return os.path.join(os.environ['USERPROFILE'], 'Pictures')
else:
return os.path.expanduser('~/Pictures')
def load_image(self):
"""加载形状图片"""
path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(
self, '选择形状图片', '', '图像文件 (*.jpg *.jpeg *.png *.bmp)')
if path:
self.mask_image = np.array(Image.open(path))
pixmap = QPixmap(path).scaled(300, 300, Qt.KeepAspectRatio)
self.image_preview.setPixmap(pixmap)
def select_font(self):
"""选择字体文件"""
path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(
self, '选择字体文件', '', '字体文件 (*.ttf *.otf)')
if path:
self.font_path = path
def generate_wordcloud(self):
"""生成词云核心逻辑"""
text = self.text_edit.toPlainText()
if not text.strip():
QMessageBox.warning(self, '内容缺失', '请输入需要生成词云的文本内容！')
return
if self.mask_image is None:
QMessageBox.warning(self, '形状未选', '请先选择词云形状图片！')
return
try:
# 配置词云参数
wc = WordCloud(
background_color='white',
mask=self.mask_image,
font_path=self.font_path,
max_words=200,
width=800,
height=600
)
wc.generate(text)
# 保存临时文件
temp_file = os.path.join(self.temp_path, "wordcloud_temp.png")
wc.to_file(temp_file)
# 显示预览
pixmap = QPixmap(temp_file).scaled(400, 400, Qt.KeepAspectRatio)
self.result_preview.setPixmap(pixmap)
except Exception as e:
QMessageBox.critical(self, '生成错误', f'词云生成失败: {str(e)}')
def save_wordcloud(self):
"""保存词云图片"""
if not self.result_preview.pixmap():
QMessageBox.warning(self, '无内容', '请先生成词云！')
return
default_path = os.path.join(self.temp_path, "我的词云.png")
path, _ = QFileDialog.getSaveFileName(
self,
'保存词云',
default_path,
'PNG图像 (*.png);;JPEG图像 (*.jpg);;所有文件 (*)'
)
if path:
# 保持原始分辨率保存
Image.open(os.path.join(self.temp_path, "wordcloud_temp.png")).save(path)
QMessageBox.information(self, '保存成功', f'词云已保存至：\n{path}')
第三步：创建驱动单元
接着我们创建一段程序，它是Python程序的入口点，我们将利用它来驱动以上词云生成器类并执行相关系统程序。
#驱动程序单元
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
window = WordCloudGenerator()
sys.exit(app.exec_())第四步：完整代码展示
#导入必要库
import sys
import os
import numpy as np
from PIL import Image
from wordcloud import WordCloud
from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtCore import Qt
#词云生成器类
class WordCloudGenerator(QWidget):
#初始化函数
def __init__(self):
super().__init__()
self.mask_image = None
self.font_path = None
self.temp_path = self.get_pictures_path()
self.initUI()
#UI初始化函数
def initUI(self):
# 主布局
main_layout = QHBoxLayout()
# 左侧面板
left_panel = QVBoxLayout()
self.image_btn = QPushButton('选择形状图片', self)
self.image_btn.clicked.connect(self.load_image)
self.image_preview = QLabel('图片预览区域')
self.image_preview.setFixedSize(300, 300)
self.image_preview.setFrameShape(QFrame.Box)
self.image_preview.setAlignment(Qt.AlignCenter)
self.text_edit = QTextEdit()
self.text_edit.setPlaceholderText("在此输入文本内容...")
self.font_btn = QPushButton('选择字体文件(中文字体需要)', self)
self.font_btn.clicked.connect(self.select_font)
self.generate_btn = QPushButton('生成词云', self)
self.generate_btn.clicked.connect(self.generate_wordcloud)
self.save_btn = QPushButton('保存词云', self)
self.save_btn.clicked.connect(self.save_wordcloud)
# 添加左侧组件
left_panel.addWidget(self.image_btn)
left_panel.addWidget(self.image_preview)
left_panel.addWidget(QLabel('输入文本:'))
left_panel.addWidget(self.text_edit)
left_panel.addWidget(self.font_btn)
left_panel.addWidget(self.generate_btn)
left_panel.addWidget(self.save_btn)
# 右侧面板
right_panel = QVBoxLayout()
self.result_preview = QLabel('词云预览区域')
self.result_preview.setFixedSize(400, 400)
self.result_preview.setFrameShape(QFrame.Box)
self.result_preview.setAlignment(Qt.AlignCenter)
# 添加右侧组件
right_panel.addWidget(QLabel('词云图预览:'))
right_panel.addWidget(self.result_preview)
# 组合主布局
main_layout.addLayout(left_panel, 40)
main_layout.addLayout(right_panel, 60)
self.setLayout(main_layout)
# 窗口设置
self.setWindowTitle('智能词云生成器')
self.setWindowIcon(QIcon('icon.png')) # 可选图标
self.resize(800, 600)
self.show()
def get_pictures_path(self):
"""获取系统图片文件夹路径"""
if os.name == 'nt':
return os.path.join(os.environ['USERPROFILE'], 'Pictures')
else:
return os.path.expanduser('~/Pictures')
def load_image(self):
"""加载形状图片"""
path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(
self, '选择形状图片', '', '图像文件 (*.jpg *.jpeg *.png *.bmp)')
if path:
self.mask_image = np.array(Image.open(path))
pixmap = QPixmap(path).scaled(300, 300, Qt.KeepAspectRatio)
self.image_preview.setPixmap(pixmap)
def select_font(self):
"""选择字体文件"""
path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(
self, '选择字体文件', '', '字体文件 (*.ttf *.otf)')
if path:
self.font_path = path
def generate_wordcloud(self):
"""生成词云核心逻辑"""
text = self.text_edit.toPlainText()
if not text.strip():
QMessageBox.warning(self, '内容缺失', '请输入需要生成词云的文本内容！')
return
if self.mask_image is None:
QMessageBox.warning(self, '形状未选', '请先选择词云形状图片！')
return
try:
# 配置词云参数
wc = WordCloud(
background_color='white',
mask=self.mask_image,
font_path=self.font_path,
max_words=200,
width=800,
height=600
)
wc.generate(text)
# 保存临时文件
temp_file = os.path.join(self.temp_path, "wordcloud_temp.png")
wc.to_file(temp_file)
# 显示预览
pixmap = QPixmap(temp_file).scaled(400, 400, Qt.KeepAspectRatio)
self.result_preview.setPixmap(pixmap)
except Exception as e:
QMessageBox.critical(self, '生成错误', f'词云生成失败: {str(e)}')
def save_wordcloud(self):
"""保存词云图片"""
if not self.result_preview.pixmap():
QMessageBox.warning(self, '无内容', '请先生成词云！')
return
default_path = os.path.join(self.temp_path, "我的词云.png")
path, _ = QFileDialog.getSaveFileName(
self,
'保存词云',
default_path,
'PNG图像 (*.png);;JPEG图像 (*.jpg);;所有文件 (*)'
)
if path:
# 保持原始分辨率保存
Image.open(os.path.join(self.temp_path, "wordcloud_temp.png")).save(path)
QMessageBox.information(self, '保存成功', f'词云已保存至：\n{path}')
#驱动程序单元
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
window = WordCloudGenerator()
sys.exit(app.exec_())第五步：运行效果展示
第六步：操作指南
点击"选择形状图片"，选择你想生成的词云图的形状（注意：图片最好分辨率高，以白色为背景为好，这样生成的词云图清晰美观），接着在"输入文本"下面的输入框中输入你想要生成的词云图的内容，接着点击下方的"选择字体文件(中文字体需要)"（注意：如果你输入的是中文文本的话需要你自行准备相关的中文字体文件，TTF或OTF都行；如果是英文字符的话不用）。再点击下方"生成词云"，你就可以在窗口右方看到生成的预览词云图（如果不满意，可以再次点击"生成词云"重新生成词云）。如果满意生成的词云，可以点击下方"保存词云"，填写你的词云图片文件名，并选择文件类型（当然，你也可以默认该操作），点击保存，系统会弹出一个信息框，提醒你图片的保存位置，记住这个位置，点击保存。返回计算机系统，按照位置搜索即可找到你生成的词云图。
第七步：注意事项
- 形状图片（建议使用透明背景PNG图片）
- 中文字体文件（如需处理中文内容）
- 首次运行时会在系统图片文件夹创建临时文件
- 保存时可自由修改文件名，但默认保存在系统图片目录
- 程序会自动处理文件夹不存在的情况（系统一般自带Pictures目录）
（我是闪云-微星，感谢你的点赞/关注）