寫在前面
???? 2018年走到尾聲，2019年寒假實(shí)習(xí)和春招的壓力撲面而來(lái)，在大學(xué)象牙塔里待了5年多，雖然計(jì)算機(jī)專業(yè)，但是編程能力弱的可憐。借抱大佬大腿馬上要參加的一個(gè)比賽，隊(duì)友已經(jīng)寫好了核心功能，將界面演示的部分交給了我，順便練習(xí)（ru men）一下python的界面編程。由于所選模型底層庫(kù)的調(diào)用和模型框架必須使用python2，所以界面GUI庫(kù)的選擇有很大局限性，這里選擇了python自帶的tkinter庫(kù)，無(wú)需安裝，簡(jiǎn)單快速，python2/3兼容，只需要更改一下一些名稱就可以移植使用。但是最大的缺點(diǎn)就是丑！除了丑還是丑。這里簡(jiǎn)單記錄一下tkinter庫(kù)的使用，如果寫的不夠準(zhǔn)確還請(qǐng)多多指正。
一、tkinter基礎(chǔ)知識(shí)
Tkinter：Tkinter 模塊(Tk 接口)是 Python 的標(biāo)準(zhǔn) Tk GUI 工具包的接口 .Tk 和 Tkinter 可以在大多數(shù)的 Unix 平臺(tái)下使用,同樣可以應(yīng)用在 Windows 和 Macintosh 系統(tǒng)里。Tk8.0 的后續(xù)版本可以實(shí)現(xiàn)本地窗口風(fēng)格,并良好地運(yùn)行在絕大多數(shù)平臺(tái)中。在本文中盡量列出在python2/3中的不同之處。
1、調(diào)用
導(dǎo)入tkinter模塊：
import tkinter #python 3
import Tkinter #python 2
導(dǎo)入tkinter庫(kù)：
from Tkinter import * #python 2
from tkinter import * #python 3
在其他模塊的調(diào)用中也有不同，后續(xù)會(huì)詳細(xì)介紹。
2、基本結(jié)構(gòu)
·導(dǎo)入 Tkinter 模塊
·創(chuàng)建控件
·指定這個(gè)控件的 master， 即這個(gè)控件屬于哪一個(gè)
·告訴 GM(geometry manager) 有一個(gè)控件產(chǎn)生了。
import Tkinter
top = Tkinter.Tk()
#創(chuàng)建控件、指定master、告訴master控件產(chǎn)生
# 進(jìn)入消息循環(huán)
top.mainloop()
3、Tkinter 組件
?Tkinter的提供各種控件，如按鈕，標(biāo)簽和文本框，一個(gè)GUI應(yīng)用程序中使用。這些控件通常被稱為控件或者部件。目前有15種Tkinter的部件，具體可以參見鏈接查看詳細(xì)參數(shù)。
組件有部分共同屬性，也有各自的特有屬性，在規(guī)定一個(gè)控件的屬性時(shí)要注意不能混用。
4、幾何管理
幾何管理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)畫布的版面，規(guī)定了各個(gè)控件所在區(qū)域的位置，幾何管理方式有三種：包（pack）、網(wǎng)格（grid）、位置（place）。針對(duì)同一個(gè)GM不能混用幾何管理，而且tkinter會(huì)自動(dòng)進(jìn)行大小縮放等操作，所以必須不斷調(diào)整參數(shù)得到滿意的布局。（無(wú)法實(shí)時(shí)地進(jìn)行可視化編程真是逼死強(qiáng)迫癥，你以為的布局和呈現(xiàn)的布局總是不同的）
·包：作為最基本簡(jiǎn)單的管理方法，只需要給出方位的大體位置和控件是否延伸等參數(shù)即可完成自動(dòng)的對(duì)齊，如果創(chuàng)建的控件比較簡(jiǎn)單就可以使用此方法。
·網(wǎng)格：如果控件比較復(fù)雜，最終呈現(xiàn)的效果是整齊的，可以使用網(wǎng)格管理，只需要告訴控件需要放在第幾行第幾列即可。
·位置：如果前兩者的布局仍然無(wú)法滿足花式控件的擺放需求，那么就計(jì)算一下當(dāng)下GM大小，給出準(zhǔn)確的位置吧。規(guī)定好控件大小和具體擺放坐標(biāo)（先在紙上畫好，算好...）再不斷運(yùn)行看看輸出效果再調(diào)整。
二、解決思路
在本部分將介紹如何使用tkinter完成一個(gè)基本的人臉識(shí)別界面呈現(xiàn)的思路。
1、設(shè)計(jì)目標(biāo)
我們的基本需求如下：
用戶選擇想得到分類的人臉圖片，顯示在界面中，通過點(diǎn)擊原始模型和修改后模型的按鈕得到分類結(jié)果和置信度；將人臉圖片添加一些擾動(dòng)，顯示擾動(dòng)后的效果圖，再次放入兩個(gè)模型中得到預(yù)測(cè)結(jié)果。得到四組分類結(jié)果和置信度，可以進(jìn)行對(duì)比，看出模型的性能以及擾動(dòng)的效果。
具體需求拆分如下：
1、用戶可以直接選擇本地圖片和攝像頭現(xiàn)場(chǎng)拍照進(jìn)行人臉識(shí)別的數(shù)據(jù)源。
2、對(duì)于選擇后的圖片進(jìn)行顯示，如果是本地照片將給出圖片標(biāo)簽，截圖照片顯示截圖日期作為圖片標(biāo)簽。
3、顯示在原始模型和修改模型中運(yùn)行后的分類結(jié)果和置信度。
4、在所選圖片上選擇要添加的擾動(dòng)（圖片標(biāo)記）。
5、顯示觸發(fā)器和所選照片合成后的效果圖。
6、將合成圖片在原始模型和修改模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)，并給出分類結(jié)果和置信度。
2、布局效果圖
根據(jù)上述需求，繪制出理想的界面效果圖：
3、控件布局
如圖一所示：
7個(gè)按鈕控件（Button），供用戶選擇，其中3按鈕需要出現(xiàn)彈窗（filedialog）：選擇文件（get_file）、拍照截圖（shot_pic）、選擇擾動(dòng)（get_trg）；
5個(gè)標(biāo)簽控件（Label），其中2個(gè)用于顯示圖片，三個(gè)分別顯示圖片標(biāo)簽、分類結(jié)果、置信度；
8個(gè)輸入控件（Entry），用于輸出從后臺(tái)模型中獲取的分類結(jié)果和置信度的值。
由于控件較多，而且希望盡量整齊，這里選用grid（）幾何布局來(lái)規(guī)劃控件的位置，可以在Excel里標(biāo)記各個(gè)控件的大體位置，方便標(biāo)注行列值：
由于tkinter的布局會(huì)自行進(jìn)行調(diào)整，所以這個(gè)demo的運(yùn)行結(jié)果并不理想，比如按鈕之間的間距，整個(gè)面板在窗口的位置，還有，最想要的背景圖片！在修改了無(wú)數(shù)版的布局以后，最終呈現(xiàn)的效果如下：
看到這里是不是已經(jīng)覺得可以右上角小叉叉退出了？絞盡腦汁搜索配色方案，依然拯救不了tkinter呈現(xiàn)的效果，理想和現(xiàn)實(shí)的差距隔了十萬(wàn)八千里。會(huì)在后面的細(xì)節(jié)中詳細(xì)介紹可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)參數(shù)。
先暫時(shí)總結(jié)強(qiáng)調(diào)一下tkinter不能做到的：
（1）tkinter的幾何布局不能混用：所以當(dāng)我們使用了grid（）進(jìn)行控件布局以后，無(wú)法采用pack（）進(jìn)行填充背景圖片，因此多彩炫酷的背景圖沒有了，只能填充一下基本的純色；而且為了使主體功能區(qū)域處于整個(gè)窗口的中央，留下來(lái)的grid布局空白處，其實(shí)會(huì)被tkinter自行調(diào)節(jié)吞掉，不會(huì)有合適的留白，只能通過慢慢調(diào)整空間邊距獲得一些空白；
（2）控件不能選擇透明度：在tkinter中，想要調(diào)整透明度就得針對(duì)整個(gè)生成窗口進(jìn)行操作，無(wú)法改變部分控件的透明度，也就沒有了扁平化的按鈕和好看的文本顯示框。（題外話：當(dāng)生成一個(gè)完全透明的，隱藏標(biāo)題欄的窗口時(shí)，會(huì)發(fā)生什么？）
（3）對(duì)于插入圖片的格式有嚴(yán)格要求：tkinter自己只認(rèn)gif，而且將jpg和png強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成gif也是無(wú)法識(shí)別的，想擴(kuò)展這個(gè)，裝pillow庫(kù)實(shí)現(xiàn)，調(diào)用語(yǔ)句：
from PIL import Image, ImageTk
看到此處，一定破滅了夢(mèng)想，如果不是因?yàn)橹荒苡胮ython2，還是去嘗試pyqt寫界面吧。下一篇文章將每個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行代碼描述，而且會(huì)針對(duì)如何調(diào)用攝像頭實(shí)現(xiàn)截圖進(jìn)行詳細(xì)介紹！
see you again~
