Tôi có thể gán hình ảnh cho một biến trong Python không?

Nhưng chúng tôi hy vọng, một khi bạn đã làm cho nó hoạt động, bạn hiểu nó, sau đó có thể làm điều đó dễ dàng hơn. Giống như nếu bài tập về nhà của bạn bị xóa, bạn có thể làm lại khá dễ dàng

Các bước gỡ lỗi 106A, 1 và 2

• 1. Thông báo lỗi
  Đọc thông báo lỗi, nhìn vào số dòng
• 2. Đầu Ra Sai - (Giờ Hành Chính)
  Nhìn vào đầu ra
  Nhìn vào mã đã tạo ra nó
  Dòng nào đã làm đầu ra sai?
  Vẽ thế giới tại thời điểm đó

Biến - 3 quy tắc đầu tiên

Xem chương Biến hướng dẫn Python để biết thêm chi tiết

Biến Python có tên và lưu trữ giá trị. Chúng ta sẽ bắt đầu với ba quy tắc biến

1. Tạo một biến

Một biến được tạo trong mã bởi một dấu bằng duy nhất

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

x = 42

Biến x được đặt tại thời điểm dòng chạy

Giả sử cũng có một dòng thiết lập một biến có tên color

color = 'red'

Mỗi biến được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính. Hãy nghĩ về biến như một hộp nhỏ, được dán nhãn bằng tên của biến và chứa một con trỏ tới giá trị được lưu trữ

2. Đọc một biến

Giả sử mã đặt một màu biến thành

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Biến,

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

3. Thay đổi biến - "Bây giờ trỏ đến"

Nếu một biến đã tồn tại, sử dụng

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Trong chứng minh toán học, dấu bằng thiết lập một đẳng thức vĩnh viễn. Không phải như vậy trong mã. Trong mã,

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Vì vậy, trong ví dụ này, màu đầu tiên là màu đỏ, nhưng màu thứ hai là màu xanh

color = 'red'
bit.paint(color)

color = 'blue'
bit.paint(color)

Hoặc đây là một ví dụ với số

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

Tóm lại,

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Tùy chọn - Tất cả biến màu xanh lam

Chúng tôi sẽ không làm điều này trong lớp, nhưng bạn có thể tự mình thử để xem một biến đang hoạt động

> toàn màu xanh

Quay lại vòng lặp Bit toàn màu xanh của chúng tôi. Thay đổi mã để sử dụng biến

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)

color = 'blue'
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

def all_blue(filename):
    bit = Bit(filename)
    color = 'blue'
    bit.paint(color)
    while bit.front_clear():
        bit.move()
        bit.paint(color)
    bit.right()

Nhìn vào các dòng

color = 'red'
bit.paint(color)

color = 'blue'
bit.paint(color)

color = 'red'
bit.paint(color)

color = 'blue'
bit.paint(color)

Q. Bạn sẽ thay đổi mã này như thế nào để sơn toàn bộ hàng màu đỏ?

A. Thay đổi dòng 3 thành

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

Biểu thức toán học Python + Đánh giá

Nhớ lại rằng "biểu thức" là một cụm từ mã mà Python "đánh giá" để lấy giá trị

Bạn sẽ nghĩ rằng các chương trình máy tính có rất nhiều toán học cốt lõi. Đúng rồi. Python có thể đánh giá các biểu thức toán học, giống như một máy tính có thể. Python tuân theo thứ tự của các phép toán, vì vậy phép nhân và phép chia (* /) được đánh giá trước phép cộng và phép trừ (+ -). Ngoài ra, toán học được thực hiện từ trái sang phải. Toán học ở đây rất giống toán học thông thường, vì vậy chúng ta sẽ không mất nhiều thời gian để giải thích nó

Vậy giá trị kết quả khi Python đánh giá biểu thức này là gì?

1 + 2 * 3

Câu trả lời là 7, vì Python thực hiện phép nhân trước phép cộng

Điều này cũng hoạt động với các biến

x = 6
1 + 2 * x * 3

Biểu thức ước tính là 37, thực hiện các phép nhân từ trái sang phải, sau đó cộng

Thông dịch viên >>> trên Servier thử nghiệm

"Trình thông dịch" Python là một chương trình trên máy tính xách tay của bạn giúp Python hoạt động trên máy tính xách tay của bạn. Thêm chi tiết sau đó. Tuy nhiên, có một cách bạn có thể gõ mã ngay tại trình thông dịch để xem nó làm gì

Hãy thử trình thông dịch >>> trên máy chủ thử nghiệm - có một nút cho điều này ở cuối mỗi trang vấn đề trên máy chủ thử nghiệm. Bạn gõ một biểu thức nhỏ tại dấu nhắc ">>>" và nhấn phím enter. Python đánh giá nó, in giá trị kết quả trên dòng tiếp theo. Chúng tôi sẽ sử dụng điều này nhiều hơn khi chúng tôi có nhiều tính năng hơn của Python

Vì vậy, ">>>" là trình thông dịch Python. Bạn nhập trực tiếp mã Python vào nó, xem nó làm gì. Không phải là một cách hay để hoàn thành công việc, nhưng là một cách tuyệt vời để thử các đoạn mã nhỏ để xem chúng làm được gì

Demo biểu thức biến

Chúng ta có thể sử dụng trình thông dịch để thử các khẳng định về biến và biểu thức toán học

1. Đặt / Nhận biến

>>> x = 11
>>> x
11

2. Sự biểu lộ

>>> 4 + 2 * 5 + 1
15

3. Biến + Biểu thức

color = 'red'

Đáp án là 13. Sự xuất hiện của

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

4. Thay đổi biến

color = 'red'

Thay đổi một biến thay đổi nó để trỏ đến một giá trị mới. Sau đó, việc sử dụng biến sử dụng giá trị mới

Hình ảnh - Số - Mã

• Các tầng hiểu biết
• 1. Xem một hình ảnh - bất cứ ai cũng có thể làm điều đó
• 2. Hiểu cấu trúc của các con số, đỏ/xanh lá cây/xanh dương, v.v. tạo một hình ảnh
• 3. Viết code đổi số, đổi hình. CS106A
• Chúng ta sẽ xem xét tất cả những điều này ngày hôm nay

Hình ảnh kỹ thuật số - Pixels

• Ban đầu internet được làm bằng văn bản
• Nhưng có lẽ hình ảnh là nơi nó thực sự tỏa sáng
• Hình ảnh kỹ thuật số được tạo thành từ các "pixel" hình vuông nhỏ
  "phần tử ảnh" - "pixel"
• Pixel = nhỏ, vuông, hiển thị một màu
• Màu của pixel thường được mã hóa dưới dạng RGB
• Thử nghiệm. đá cuội. jpg trong Bản xem trước Mac
  tính năng xem trước. new-from-clipboard để mở hình ảnh đã sao chép
  Nó có thể phóng to ra xa để xem các pixel

Xem các viên sỏi được phóng to. png

Phối màu RGB

• Sơ đồ đỏ-lục-lam, RGB
• Chúng tôi có ba đèn. đỏ, xanh lá cây và xanh dương
• Mỗi màu được kiểm soát bởi một số trong phạm vi 0. 255
• (Tại sao lại là 255? Tôi sẽ giải thích sau)
• Mỗi số đại diện cho độ sáng của đèn đỏ/xanh lá cây/xanh dương
• 0 = đèn tắt
• 255 = sáng tối đa
• Có thể kết hợp 3 đèn này để tạo ra bất kỳ màu nào
• Xác định bất kỳ màu nào bằng 3 số, 0. 255
• Trình khám phá RGB trực tiếp. rgb-thám hiểm
• Ghi chú. sơ đồ trộn ánh sáng RGB
  khác với sơ đồ trộn sơn

Bản demo LED RGB trực tiếp - IRL

• Ba đèn LED siêu sáng
• đỏ lục lam
• Đơn vị "MaxM" https. // điềum. com/products/blinkm-maxm
• Khi tôi gõ "255 255 0" vào phần cứng này
  Chuyển màu đỏ/xanh lục thành tối đa, tắt màu xanh lam
  Có thể đặt bất kỳ kết hợp nào trên ba đèn này
• Chúng tôi có thể demo pha trộn ánh sáng đỏ/xanh lá cây/xanh dương. IRL

Qua một bên. Cảm Nhận Màu Sắc - Rất tiếc

• Đỏ + xanh lục tạo thành màu vàng
• Đó là đủ gần cho mục đích của chúng tôi
• Nhưng đây là nhiều hơn cho nó cho những người tò mò
• Trên thực tế, màu vàng khác với màu đỏ hoặc xanh lục
  Nghĩ về cầu vồng
  đỏ, lục, vàng - ba màu khác nhau trên cầu vồng
  màu sáng = tần số photon
• Trên thực tế, não của bạn nhìn thấy ánh sáng đỏ + xanh lục, hiểu nó là màu vàng
• Đối với chúng tôi, có vẻ như màu đỏ + xanh lục tạo thành màu vàng trong không khí, nhưng đó chỉ là nhận thức
• Nó thực sự là một chùm photon đỏ + một chùm photon xanh
  Bộ não của bạn giải thích điều này là màu vàng

Cấu trúc hình ảnh trong máy tính

• Hình ảnh được làm bằng pixel
• Các pixel nằm trong sơ đồ tọa độ x, y
• Gốc (0, 0) ở phía trên bên trái
  Nguồn gốc ở phía trên bên trái lúc đầu cảm thấy hơi lạ
  Hệ siêu chung trên máy tính
  Chúng tôi sẽ sử dụng nó trong cả quý
• x số - x=0 là cạnh trái
  giá trị x tăng dần về bên phải
• số y - y=0 là hàng trên cùng
  giá trị y tăng dần đi xuống
• Mỗi pixel
  Bé nhỏ
  Quảng trường
  Hiển thị một màu
• Màu của pixel được mã hóa thành 3 số RGB

Hình ảnh làm bằng Pixels

Mã tải hình ảnh

Dòng này tải một hình ảnh vào bộ nhớ Python và đặt một biến có tên là

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

color = 'red'

Có một hình ảnh, làm thế nào để thay đổi nó?

Giả sử chúng tôi đã tải một biến

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

Ví dụ: giả sử chúng ta muốn đặt các giá trị xanh dương và xanh lục trong mỗi pixel của hình ảnh thành 0. Điều này sẽ chỉ để lại các giá trị màu đỏ. Đây được gọi là "kênh màu đỏ" của hình ảnh - một hình ảnh được tạo thành từ đèn đỏ của nó

Thay đổi màu pixel. x = 6 # for lines here, # x is 6 ... x = 7 # for lines here, # now x is 7 ... 5

Giả sử chúng ta có một biến

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

Sau đó, cú pháp

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

def all_blue(filename):
    bit = Bit(filename)
    color = 'blue'
    bit.paint(color)
    while bit.front_clear():
        bit.move()
        bit.paint(color)
    bit.right()

Mã ví dụ sử dụng

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Lý lịch. Kênh màu

Nếu chúng tôi chụp ảnh và tắt tất cả đèn xanh lục và đèn xanh dương nhưng để đèn đỏ. Điều này làm cho hình ảnh "kênh đỏ"

Tương tự, chúng ta có thể tạo các kênh màu lục và lam

Chúng tôi sẽ sử dụng những thứ này sau một phút làm ví dụ

Giới thiệu vòng lặp

Vòng lặp for có lẽ là vòng lặp hữu ích nhất mà chúng ta sẽ thấy. Giả sử bạn có bộ sưu tập 1000 url. Vòng lặp for cho phép bạn viết một vài dòng mã, sau đó chạy các dòng đó một lần cho mỗi url hoặc bất kỳ thứ gì trong bộ sưu tập. Điều này đôi khi được gọi là vòng lặp "cho mỗi", vì nó chạy mã một lần cho mỗi phần tử. Có thể chạy một số mã một lần cho mỗi phần tử trong một bộ sưu tập rất tiện dụng và đây chính xác là những gì vòng lặp for mang lại cho chúng ta

Đối với cú pháp vòng lặp

color = 'red'

Ví dụ về vòng lặp - Red Channel

"Kênh màu đỏ" của một hình ảnh chỉ là đèn đỏ, với màu xanh lam và xanh lục đều bị tắt. Đây là mã để tạo kênh màu đỏ của hình ảnh bằng vòng lặp for

color = 'red'

Đây là một liên kết - bạn có thể thử chạy nó trước, sau đó chúng ta sẽ xem nó hoạt động như thế nào

> Image1 Màu đỏ

Hình ảnh cho hoạt động vòng lặp

Yếu tố quan trọng nhất trong vòng lặp for là biến xuất hiện sau

def all_blue(filename):
    bit = Bit(filename)
    color = 'blue'
    bit.paint(color)
    while bit.front_clear():
        bit.move()
        bit.paint(color)
    bit.right()

Đối với ví dụ về kênh màu đỏ, vòng lặp đặt

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

x = 6
# for lines here,
# x is 6
...
x = 7
# for lines here,
# now x is 7
...

color = 'red'

Người lập trình chỉ sử dụng biến trong vòng lặp cho tính toán mong muốn của họ, biết rằng vòng lặp for sẽ đặt biến để trỏ tới mọi phần tử, một phần tử cho mỗi lần chạy của thân vòng lặp

Hình ảnh cho quan sát vòng lặp

• Tên tệp giống như

  def all_blue(filename):
      bit = Bit(filename)
      color = 'blue'
      bit.paint(color)
      while bit.front_clear():
          bit.move()
          bit.paint(color)
      bit.right()
  

  5

• def all_blue(filename):
      bit = Bit(filename)
      color = 'blue'
      bit.paint(color)
      while bit.front_clear():
          bit.move()
          bit.paint(color)
      bit.right()
  

  6
  tải dữ liệu hình ảnh vào bộ nhớ

• x = 6
  # for lines here,
  # x is 6
  ...
  x = 7
  # for lines here,
  # now x is 7
  ...
  

  3 là một biến, trỏ đến dữ liệu hình ảnh

• def all_blue(filename):
      bit = Bit(filename)
      color = 'blue'
      bit.paint(color)
      while bit.front_clear():
          bit.move()
          bit.paint(color)
      bit.right()
  

  8
  Vòng lặp chạy các dòng một lần cho mỗi pixel trong ảnh
  Vòng lặp đặt

  x = 6
  # for lines here,
  # x is 6
  ...
  x = 7
  # for lines here,
  # now x is 7
  ...
  

  6 lần lượt trỏ tới từng pixel

• 1 + 2 * 3
  

  0
  

  1 + 2 * 3
  

  1 trả lại một giá trị cho người gọi của chúng tôi, sau này
• Q. bao nhiêu lần không dòng đầu tiên chạy?
• A. một lần, một lần cho mỗi pixel
• Bản trình diễn red_channel()
• Vì vậy, nếu có 50.000 pixel, thân vòng lặp sẽ chạy 50.000 lần
• Cuộc thí nghiệm. kênh màu xanh lá cây, làm cho mọi pixel có màu đen
• Xem cách vòng lặp chạy trên hình ảnh
• Xem cách

  x = 6
  # for lines here,
  # x is 6
  ...
  x = 7
  # for lines here,
  # now x is 7
  ...
  

  8 truy cập các số màu đỏ/xanh lá cây/xanh dương trong hình ảnh

Chuyến đi bên lề về toán học

Cập nhật biến. 1 + 2 * 3 3

cái này làm gì

color = 'red'

• Cập nhật giá trị của một biến
• Biến ở cả bên trái và bên phải của =
• Điều này thay đổi biến theo cách tương đối
• quy tắc mã
• 1. đầu tiên "đánh giá" biểu thức bên phải, sau dấu =
• 2. gán lại giá trị đó vào biến
• Vì vậy, x là 7 ở cuối
• Thuật ngữ
  RHS là bên tay phải

  1 + 2 * 3
  

  4
  LHS bên tay trái

  1 + 2 * 3
  

  5
  Về cơ bản, đánh giá RHS trước, sau đó làm bài tập LHS

color = 'red'

Ví dụ - Làm cho hình ảnh tối hơn

> Image1 Tối hơn

• Hãy thử làm cho các giá trị nhỏ hơn, hình ảnh tối hơn
  e. g. đỏ 200, đổi thành đỏ 100. nghĩa đen tối hơn

• 1 + 2 * 3
  

  6
• Thay đổi tương đối của màu đỏ/lục/lam trên mỗi pixel
• Xem bên dưới về "tốc ký", viết lại với *=
• (tương đương với

  1 + 2 * 3
  

  7)

color = 'red'

Biến số tương đối. += -= *=

Nói rằng chúng ta có cái này

color = 'red'

Điều đó có thể được viết trong tốc ký như thế này

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Nếu chúng ta có cái này

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

hình thức tốc ký

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Đối với những vấn đề về hình ảnh này, có vẻ như

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

• Hoạt động cho tất cả các nhà khai thác, chẳng hạn như

  1 + 2 * 3
  

  8
• Tiện dụng vì phép toán tương đối trên một biến rất phổ biến
• Điều này chỉ làm cho mã gọn hơn, không thay đổi toán học cơ bản

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

Câu đố Image1

Phần image1 là tất cả các vấn đề về hình ảnh được giải quyết bằng vòng lặp for để thực hiện một số thao tác trên mọi pixel trong hình ảnh

> Câu đố đồng

Lặp lại hình ảnh, viết mã để thay đổi pixel, khôi phục hình ảnh ẩn. Nick giải một phần, sau đó học sinh cố gắng nhập mã cho phần còn lại

> Xếp Hình 5-10-20 Quả Chuối

câu đố 5-10-20. Các giá trị màu đỏ, lục và lam quá nhỏ theo hệ số 5 10 20. Nhưng chúng tôi không biết yếu tố nào đi với màu nào. Tìm ra nó bằng cách thử nghiệm mã để sửa đổi hình ảnh với các yếu tố khác nhau (i. e. đoán và chạy nó)

> Có vấn đề như thế này. Câu đố sắt

Bắt đầu làm việc với các số tọa độ. sử dụng điều này cho các ví dụ bài giảng tiếp theo

Hệ tọa độ hình ảnh

Hình ảnh được tải trước đó vào bộ nhớ như thế này. Nhìn vào lược đồ tọa độ x/y của các pixel

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

• 1 + 2 * 3
  

  9,

  x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  0 - int số pixel
  e. g. hình ảnh. chiều rộng là 200, hình ảnh. chiều cao là 100
  (như điểm ảnh. màu đỏ - đây là các "thuộc tính" của Python
• Gốc x=0 y=0 nằm ở phía trên bên trái
• x phát triển đúng
• y mọc xuống
• Sơ đồ tọa độ này giống như sắp chữ các dòng văn bản
• Lập chỉ mục dựa trên số không
  Phần tử đầu tiên là chỉ số 0
• Q. Giả sử chiều rộng là 100, giá trị x của pixel ngoài cùng bên phải là bao nhiêu
• A. nó không phải là 100. nó là 99
  Lỗi siêu phổ biến trong thế giới dựa trên số không
• chiều rộng 100, chiều cao 50 bản vẽ, (x, y) pixel
  (0, 0) pixel ở phía trên bên trái
  (99,0) ở phía trên bên phải
  (99, 49) ở phía dưới bên phải
• Các giá trị x, y này về cơ bản đều là các số nguyên
  Không có pixel tại x=2. 5
  Sử dụng giá trị float để xử lý x, y sẽ không thành công với lỗi
  Nói về giá trị float sau

Mục tiêu. Lặp lại tất cả các giá trị x cho một hình ảnh

Giả sử chúng ta có một hình ảnh rộng 100 pixel

Muốn lặp qua tọa độ x. 0, 1, 2,. 98, 99

Đầu tiên chúng ta sẽ xem xét hàm

x = 6
1 + 2 * x * 3

Bước 1. phạm vi() chức năng

x = 6 1 + 2 * x * 3 1 Chức năng

• Hàm phạm vi 1 tham số (n)

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  3 đại diện cho bộ truyện
  0, 1, 2,. 8, 9
• Bắt đầu từ 0, đi lên nhưng không bao gồm tham số n
• UBNI - lên đến nhưng không bao gồm

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  3 = 0, 1, 2,. 9

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  5 = 0, 1, 2, 3, 4

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  6 = 0, 1

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  7 = 0

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  8 = (không có số)

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  1 = 0, 1,. n-1

• x = 6
  1 + 2 * x * 3
  

  1 hoạt động trong vòng lặp foreach
• Hoàn hảo cho lập chỉ mục dựa trên số không

hình ảnh + phạm vi () = ♥

• Giả sử chiều rộng hình ảnh là 100
• Vậy giá trị x là. 0, 1, 2,. 98, 99

• >>> x = 11
  >>> x
  11
  

  1 sẽ tạo chính xác tất cả các tọa độ x
• hay còn gọi là

  >>> x = 11
  >>> x
  11
  

  2 -> 0, 1, 2, 3. image_with-1

Hack/Demo. Hãy thử trong phiên dịch

> thông dịch viên >>>

Demo (hoặc bạn có thể dùng thử). Hàm print(xx) trong ngữ cảnh này chỉ in ra những gì được truyền cho nó trong dấu ngoặc đơn. Thông thường, chúng tôi thụt vào 4 dấu cách, nhưng bạn chỉ cần thụt vào 2 dấu cách trong bối cảnh tạm thời, đang hoạt động này

color = 'red'
bit.paint(color)
bit.move()
bit.paint(color)

1. Chúng tôi thấy rằng vòng lặp for hoạt động với

>>> x = 11
>>> x
11

2. Hãy thử các số khác nhau khi tham số được truyền vào phạm vi (). (Sử dụng mũi tên lên trong trình thông dịch để gọi lại các dòng đã nhập trước đó - một cách tiết kiệm thời gian tuyệt vời

Một hình ảnh có thể là một biến?

Bạn có thể gán giá trị cho một biến trong Python không?

Bạn có thể hiển thị hình ảnh bằng Python không?

Phương pháp nào được sử dụng để đọc một hình ảnh và lưu trữ trong một biến Python?