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。

python">#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。

python">#词云生成器类
class WordCloudGenerator(QWidget):#初始化函数def __init__(self):super().__init__()self.mask_image = Noneself.font_path = Noneself.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 = pathdef 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！')returnif self.mask_image is None:QMessageBox.warning(self, '形状未选', '请先选择词云形状图片！')returntry:# 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！')returndefault_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。

python">#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

python">#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 = Noneself.font_path = Noneself.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 = pathdef 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！')returnif self.mask_image is None:QMessageBox.warning(self, '形状未选', '请先选择词云形状图片！')returntry:# 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！')returndefault_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）