PyQt的应用和开发(五):图像显示

前言

本文系统整理了PyQt5中图像处理的核心组件，包括QLabel的图像显示功能、QIcon的图标管理、QPixmap的图像处理、QMovie的动态图像播放、QPalette的界面调色以及QBrush的图形填充。通过对这些类的概念解析和常用方法详解，旨在为开发者提供一份实用、全面的图像处理参考指南，帮助快速实现各种图像相关的界面开发需求。

1.图片的显示

1.1 静态图片的显示

使用 QLabel 的 setPixmap 方法加载图片，需先通过 QPixmap 读取图片文件。示例代码：

QLabel *label = new QLabel(this);
QPixmap pixmap("path/to/image.png");  // 替换为图片路径
label->setPixmap(pixmap);
label->setScaledContents(true);  // 可选：缩放图片适应控件大小

图标设置可通过 QIcon 实现，通常用于按钮或窗口图标：

QIcon icon("path/to/icon.png");
this->setWindowIcon(icon);  // 设置窗口图标

1.2 动态图显示

使用 QMovie 加载 GIF 或动画帧，并与 QLabel 关联：

QLabel *label = new QLabel(this);
QMovie *movie = new QMovie("path/to/animation.gif");
label->setMovie(movie);
movie->start();  // 开始播放动画

2. QIcon

2.1 QIcon 的基本用法

创建 QIcon 对象时可以直接传入图像文件路径或 QPixmap 对象。支持的文件格式包括 PNG、JPEG、SVG 等常见格式。

2.2 QIcon导入方法

from PyQt5.QtGui import QIcon

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2.3 常用方法

2.3.1 创建QIcon对象的方法

通过文件路径创建
使用文件路径直接初始化 QIcon 对象。文件可以是支持的图像格式

icon = QIcon("path/to/icon.png")

通过 QPixmap 对象创建
先通过 QPixmap 加载图像资源，再将其转换为 QIcon。适用于需要对图像进行预处理（如缩放）的场景。

pixmap = QPixmap("path/to/icon.png")
icon = QIcon(pixmap)

2.3.2 设置不同状态的图标

设置不同状态的图标

QIcon.addFile() 方法用于为不同状态（如正常、禁用、激活、选中）和不同大小添加图标文件。以下是具体的使用方法和参数说明：

参数说明：

• filename：图标文件的路径（支持 PNG、SVG 等格式）。
• size：图标显示的大小（可选，如 QSize(32, 32)）。
• mode：图标的状态模式，常用选项：
  • QIcon.Normal：默认正常状态。
  • QIcon.Disabled：禁用状态（灰色显示）。
  • QIcon.Active：激活状态（如鼠标悬停时高亮）。
  • QIcon.Selected：选中状态（如列表项被选中时）。
• state：图标的开关状态，常用选项：
  • QIcon.Off：未选中状态（默认）。
  • QIcon.On：选中状态（如复选框勾选时）。

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代码示例

为不同状态添加图标文件：

icon = QIcon()

# 正常状态图标
icon.addFile("normal_icon.png", QSize(32, 32), QIcon.Normal, QIcon.Off)

# 禁用状态图标
icon.addFile("disabled_icon.png", QSize(32, 32), QIcon.Disabled, QIcon.Off)

# 激活状态图标（鼠标悬停）
icon.addFile("active_icon.png", QSize(32, 32), QIcon.Active, QIcon.Off)

# 选中状态图标
icon.addFile("selected_icon.png", QSize(32, 32), QIcon.Selected, QIcon.On)

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2.3.3 获取图标大小

availableSizes 是 QIcon 类中的一个方法，用于获取指定模式和状态下可用的图标大小列表。以下是该方法的详细说明和用法示例：

方法原型

QList<QSize> QIcon::availableSizes(QIcon::Mode mode = QIcon::Normal, QIcon::State state = QIcon::Off) const

参数说明

• mode：图标模式，默认为 QIcon::Normal，表示正常状态下的图标。
• state：图标状态，默认为 QIcon::Off，表示未激活状态。

返回值
返回一个 QList<QSize>，包含所有可用的图标大小。如果没有可用的图标大小，返回空列表。

示例代码

sizes = icon.availableSizes(QIcon.Normal, QIcon.Off)
print(sizes)  # 输出可用的图标大小列表

输出示例
如果图标有多个可用大小，输出可能类似于：

[QSize(16, 16), QSize(32, 32), QSize(64, 64)]

2.3.4 判断图标是否为空

以下是关于 QIcon.isNull() 方法的详细说明及示例：

功能描述
QIcon.isNull() 用于检查 QIcon 对象是否为空（未设置任何图标数据）。返回 True 表示当前对象未加载有效图标，反之返回 False。
语法示例

icon = QIcon()  # 创建空图标对象
if icon.isNull():
    print("图标为空")  # 会执行此分支
else:
    print("图标有效")

2.3.5 将图标应用于控件

QPushButton.setIcon(QIcon)
该方法用于为按钮设置图标。需要先创建QIcon对象，传入图标路径或资源文件中的图标名称，再通过setIcon方法将其应用到按钮上。例如：

from PyQt5.QtWidgets import QPushButton
from PyQt5.QtGui import QIcon

button = QPushButton()
icon = QIcon("path/to/icon.png")  # 支持PNG、ICO等格式
button.setIcon(icon)

QAction.setIcon(QIcon)
适用于为菜单项或工具栏项添加图标。创建QAction对象后，通过setIcon绑定图标。例如：

from PyQt5.QtWidgets import QAction
from PyQt5.QtGui import QIcon

action = QAction("Save")
action.setIcon(QIcon(":/icons/save.png"))  # 使用资源文件中的图标

QWidget.setWindowIcon(QIcon)
为窗口的标题栏或任务栏设置图标。通常在窗口类初始化时调用。例如：

from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow
from PyQt5.QtGui import QIcon

window = QMainWindow()
window.setWindowIcon(QIcon("path/to/window_icon.ico"))

3. QPixmap

3.1 QPixmap的概念

QPixmap 是 Qt 框架中用于处理图像的类，专为屏幕显示优化。它直接操作像素数据，适用于静态图像（如 PNG、JPEG 等）的高效加载和渲染，支持缩放、裁剪等操作。

3.2 QPixmap的导入方式

from PyQt5.QtGui import QPixmap

3.3 常用方法

3.3.1 加载图像

3.3.1.1 QPixmap 从文件路径加载图像

使用 QPixmap 从文件路径加载图像可以直接传入文件路径字符串。以下是一个示例代码：

QPixmap pixmap;
bool loaded = pixmap.load("/path/to/image.png");
if (!loaded) {
    // 处理加载失败的情况
}

load() 方法返回一个布尔值，表示是否成功加载图像。如果路径无效或文件格式不支持，加载会失败。

3.3.1.2 QPixmap 从文件对象加载图像

QPixmap.load(str filename) ：从文件加载图像

pixmap = QPixmap()
pixmap.load("image.png")

3.3.2 图像缩放

size
指定目标缩放尺寸的QSize对象，例如QSize(200, 100)表示缩放至宽度200像素、高度100像素。

aspectRatioMode
控制是否保持原始图像的宽高比，可选值：

Qt.IgnoreAspectRatio：忽略宽高比，直接拉伸填充目标尺寸，可能导致图像变形。
Qt.KeepAspectRatio：保持宽高比，缩放后的图像会适应目标尺寸但不超出，空白区域默认填充黑色。
Qt.KeepAspectRatioByExpanding：保持宽高比并扩展至填满目标尺寸，可能裁剪部分图像内容。
transformMode
控制缩放时的图像质量，可选值：

Qt.FastTransformation：使用快速算法（如最近邻插值），效率高但可能出现锯齿。
Qt.SmoothTransformation：使用高质量算法（如双线性/双三次插值），效果平滑但计算耗时

scaled_pixmap = pixmap.scaled(QSize(100, 100), Qt.KeepAspectRatio, 
Qt.SmoothTransformation)

3.3.3 图像裁剪

copy(QRect rect) ：返回一个裁剪后的 QPixmap 对象。
rect ：裁剪区域的矩形（ QRect ）。

QPixmap cropped(100, 100);
cropped.fill(Qt::transparent);
QPainter painter(&cropped);
painter.drawPixmap(0, 0, source_pixmap, 50, 50, 100, 100);

3.3.4 保存图像

参数说明
filename：字符串类型，指定保存的文件路径及名称。文件扩展名通常用于推断图像格式（如 .png、.jpg）。

format：可选字符串参数，显式指定图像格式（如 "PNG"、"JPEG"）。若为 None，则根据 filename 的扩展名自动推断格式。

quality：可选整数参数，仅对 JPEG 格式有效，范围 0（低质量）到 100（高质量）。默认值 -1 表示使用库的默认质量设置。

代码示例

from PyQt5.QtGui import QPixmap

pixmap = QPixmap("input.png")

# 保存为 PNG（无损格式，quality 参数无效）
pixmap.save("output.png", format="PNG")

# 保存为 JPEG，质量设置为 90
pixmap.save("output.jpg", format="JPEG", quality=90)

# 通过扩展名自动推断格式（保存为 PNG）
pixmap.save("auto_infer.png")

3.3.5 获取图像信息

size() ：获取图像的大小，返回一个 QSize 对象

size = pixmap.size()
print(f"图像大小: {size.width()}x{size.height()}")

isNull() ：检查 QPixmap 是否为空（即没有加载任何图像）。

if pixmap.isNull():
	print("图像为空")

3.3.6 将QPixmap转换为QImage

toImage() ：将 QPixmap 转换为 QImage ，以便进行更复杂的图像处理。

image = pixmap.toImage()

3.3.7 将QImage转换为QPixmap

fromImage(QImage image, Qt.ImageConversionFlags flags=Qt.AutoColor) ：将
QImage 转换为 QPixmap

pixmap = QPixmap.fromImage(image)

4.QMovie

4.1 QMovie的概念

QMovie 是 Qt 框架中的一个类，用于处理和显示动画内容，如 GIF、MNG 等格式的文件。它提供了一种简单的方式来加载、控制和渲染动画帧。

4.2 QMovie的导入方式

from PyQt5.QtGui import QMovie

4.3 常用方法

4.3.1 加载动画

QMovie(filename: str)：通过文件路径创建 QMovie 对象。

setFileName(filename: str)：设置动画文件路径。

movie = QMovie("animation.gif")
# 或
movie.setFileName("animation.gif")

4.3.2 控制播放

start()：开始播放动画。

stop()：停止播放动画。

pause()：暂停播放（需 Qt 5.10+）

movie.start()
movie.pause()
movie.stop()

4.3.3 调整播放速度

setSpeed(percent: int)：设置播放速度百分比（默认 100）。

movie.setSpeed(150)  # 1.5 倍速播放

4.3.4 获取动画信息

frameCount()：返回动画总帧数。

currentFrameNumber()：返回当前帧号。

nextFrameDelay()：返回下一帧延迟（毫秒）。

isValid()：检查动画是否有效加载

print(movie.frameCount())
print(movie.currentFrameNumber())
print(movie.nextFrameDelay())
print(movie.isValid())

4.3.5 应用于控件

QLabel.setMovie(movie)：将动画设置到 QLabel 中显示

label = QLabel()
label.setMovie(movie)

4.3.6 经典使用场景

from PyQt5.QtGui import QMovie
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel

app = QApplication([])
label = QLabel()
movie = QMovie("animation.gif")
label.setMovie(movie)
movie.start()
label.show()
app.exec_()

5. QPalette

5.1 QPalette的概念

QPalette 是 PyQt 中用来管理控件颜色和外观的一个“调色板”类。你可以把它想象成一个“颜色主题管理器”，它能让你统一设置窗口中各种控件（如按钮、标签、文本框等）在不同状态下的颜色，比如背景色、文字颜色、选中高亮色等。

5.2 QPalette的导入方式

from PyQt5.QtGui import QPalette

5.3 常用方法

5.3.1设置颜色

palette = QPalette()
palette.setColor(QPalette.Window, QColor(240, 240, 240))  # 设置窗口背景为浅灰色
palette.setColor(QPalette.WindowText, Qt.black)           # 设置窗口文字为黑色

• QPalette.Window：窗口背景色

• QPalette.WindowText：窗口文字颜色

• QPalette.Button：按钮背景色

• QPalette.ButtonText：按钮文字颜色

• QPalette.Highlight：选中项的背景色

• QPalette.HighlightedText：选中项的文字颜色

5.3.2 为不同状态设置颜色

# 设置禁用状态下的按钮文字颜色为灰色
palette.setColor(QPalette.Disabled, QPalette.ButtonText, QColor(128, 128, 128))

• QPalette.Active：控件处于活动状态

• QPalette.Disabled：控件被禁用

• QPalette.Inactive：控件非活动但未被禁用

5.3.3 应用调色板到控件

app = QApplication([])
window = QWidget()
window.setPalette(palette)
window.show()
app.exec_()

5.3.4 获取当前颜色

color = palette.color(QPalette.Window)
print(color.name())  # 输出颜色值，如 "#f0f0f0"

5.3.5 使用 QBrush 设置更复杂的填充效果

brush = QBrush(QColor(255, 0, 0, 100))  # 带透明度的红色画刷
palette.setBrush(QPalette.Window, brush)

6. QBrush

6.1 QBrush的概念

你可以把 QBrush 想象成一个“填充工具”，它决定了你画的图形里面是什么样子的——是实心的颜色？还是渐变的？或者是用一张图片来填充？甚至可以是半透明的效果。

6.2 QBrush的导入方法

from PyQt5.QtGui import QBrush

6.3 常用方法

6.3.1. 创建 QBrush对象

from PyQt5.QtGui import QBrush, QColor, QPixmap
from PyQt5.QtCore import Qt

# 用纯色创建
brush1 = QBrush(QColor(255, 0, 0))  # 红色画刷

# 用预设样式创建（比如网格、斜线等）
brush2 = QBrush(Qt.Dense4Pattern)  # 密集点状填充

# 用图片创建（纹理填充）
brush3 = QBrush(QPixmap("texture.png"))

6.3.2. 设置渐变填充

from PyQt5.QtGui import QLinearGradient

gradient = QLinearGradient(0, 0, 100, 100)
gradient.setColorAt(0, QColor(255, 0, 0))  # 起点红色
gradient.setColorAt(1, QColor(0, 0, 255))  # 终点蓝色

brush = QBrush(gradient)  # 使用渐变作为画刷

6.3.3 设置透明度

brush = QBrush(QColor(255, 0, 0, 100))  # 半透明红色

6.3.4. 获取画刷属性

color = brush.color()       # 获取颜色
style = brush.style()       # 获取填充样式（如纯色、渐变等）

6.3.5 在绘图时使用画刷

from PyQt5.QtWidgets import QWidget
from PyQt5.QtGui import QPainter

class MyWidget(QWidget):
    def paintEvent(self, event):
        painter = QPainter(self)
        brush = QBrush(QColor(255, 0, 0))
        painter.setBrush(brush)  # 设置画刷
        painter.drawRect(50, 50, 100, 100)  # 画一个红色矩形

总结

PyQt5提供了一套完整而强大的图像处理工具集，涵盖了从基本图像显示到高级图形渲染的各个方面。通过本文的系统介绍，我们可以得出以下关键点：

• QLabel是图像显示的核心控件，既能展示静态图像（通过QPixmap），也能播放动态图像（通过QMovie），为应用程序提供了丰富的视觉展示能力。

• QIcon专注于图标管理，支持多状态图标设置（正常、禁用、激活、选中），能够为按钮、菜单项和窗口标题栏提供专业的图标解决方案。

• QPixmap是高效的图像处理类，提供了图像加载、缩放、裁剪、保存等全方位功能，特别适合GUI应用程序中的图像显示需求。

• QMovie简化了动态图像处理，使得GIF等动画文件的加载和控制变得简单直观，大大增强了应用程序的动态视觉效果。

• QPalette充当界面调色板角色，通过统一管理控件的颜色方案，能够轻松实现应用程序的主题定制和视觉一致性。

• QBrush提供了强大的图形填充能力，支持纯色、渐变、纹理等多种填充方式，是自定义绘图和界面美化的重要工具。