基于Python語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)2014

1、基于Python語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘?qū)?驗(yàn) 指導(dǎo)書(shū) 電子科技大學(xué)信息與軟件工程學(xué)院 二O四年6月 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的和要求: 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本課程實(shí)驗(yàn)旨在加深學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)挖掘的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、 設(shè)計(jì)、 實(shí)現(xiàn)基于Python語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘算法, 掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，為 以后其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該實(shí)驗(yàn)容采用循序漸進(jìn)的方式，從 Python語(yǔ)言 的基本語(yǔ)法入手，在加深學(xué)生對(duì)于Python語(yǔ)言熟悉的基礎(chǔ)上突岀數(shù)據(jù)挖掘應(yīng) 用。實(shí)驗(yàn)提供功能要求，學(xué)生自己確定設(shè)計(jì)方案和需要思考如何設(shè)計(jì)最優(yōu)化 的算法，并完成結(jié)果記錄和分析，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主動(dòng)性。 實(shí)驗(yàn)要求： 了解并掌握Python語(yǔ)言

2、的基本語(yǔ)法、能夠使用Python讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù) 表、獲取并分析網(wǎng)絡(luò)文本數(shù)據(jù)、獲取并處理圖像數(shù)據(jù)等。 二、Python開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介： 本課程實(shí)驗(yàn)使用的Python開(kāi)發(fā)環(huán)境為Python IDLE ,其用戶界面圖見(jiàn)圖 1所示。IDLE是開(kāi)發(fā)python程序的基本集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，具備基本的IDE的 功能，是Python教學(xué)的不錯(cuò)的選擇。當(dāng)安裝好python以后，IDLE就自動(dòng)安 裝好了，不需要另外去找。同時(shí)，使用Eclipse這個(gè)強(qiáng)大的框架時(shí)IDLE也 可以非常方便的調(diào)試Python程序。其基本功能包括語(yǔ)法加亮、段落縮進(jìn)、基 本文本編輯、TABLE鍵控制、調(diào)試程序。 打開(kāi)Idle后出現(xiàn)一個(gè)增強(qiáng)的交互命

3、令行解釋器窗口（具有比基本的交互 命令提示符更好的剪切、粘貼、回行等功能）。除此之外，還有一個(gè)針對(duì) Python的編輯器（無(wú)代碼合并，但有語(yǔ)法標(biāo)簽高亮和代碼自動(dòng)完成功能）、 類瀏覽器和調(diào)試器。菜單為T(mén)K “剝離”式，也就是點(diǎn)擊頂部任意下拉菜單 的虛線將會(huì)將該 菜單提升到它自己的永久窗口中去。特別是Edit菜單，將 其“靠”在桌面一角非常實(shí)用。Idle的調(diào)試器提供斷點(diǎn)、步進(jìn)和變量監(jiān)視功 能 il ditQeboc OptionsHP Pythoil 234 (#53, g 25 2(：0嗎，2：十：皿)MS】 v1200 32 bxt (Wt print im. size width = 200

4、 ratio = float(width)/imsize0 height = int(im. sizel*ra.tio) niml = im. resize( (width, height), Image .BILINEAR ) print niml. size niml. save V resize, jpg ; nim2 = im. rotate( 45, Image .BILINEAR ) nim2.save( rotated45jpg ) nim3 = im. rotate( 90, Image .BILINEAR ) nim3.save( rotdted90.jpg ) gray_i

5、mg = im. convert(L) gray_img2= gra.y_img resize (128, 128), Image BILINEAR) print gray_img2. histogramO 在該實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需用前述的圖片處理方法對(duì)指定圖片的尺寸和角度進(jìn)行 調(diào)整，并在此基礎(chǔ)上，思考如何實(shí)現(xiàn)調(diào)整其他圖片參數(shù)的方法，記錄Python 代碼，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 4、實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)計(jì)圖片處理方法的程序 分析實(shí)驗(yàn)要求實(shí)現(xiàn)指定圖片的尺寸和角度進(jìn)行調(diào)整記錄程序代碼記錄并 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目8使用Python處理圖片亮度、對(duì)比度和飽和度 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 強(qiáng)化Python程序的設(shè)計(jì)和編程能力

6、 2) 學(xué)習(xí)圖像的亮度、對(duì)比度和飽和度等參數(shù)的表示方法 3) 學(xué)習(xí)使用Python語(yǔ)言調(diào)整圖像亮度、對(duì)比度和飽和度 2、實(shí)驗(yàn)容 1) 學(xué)習(xí)圖像的亮度、對(duì)比度和飽和度等參數(shù)的表示方法。 2) 用Python語(yǔ)言中的Image、ImageDraw、ImageEnhance等模塊對(duì)圖片亮 度、對(duì)比度和飽和度等進(jìn)行處理的方法。 3、實(shí)驗(yàn)原理 1)圖像的主要指標(biāo)參數(shù)： 在圖像處理中，圖像的主要指標(biāo)參數(shù)包括亮度、對(duì)比度、飽和度等。 亮度是指圖片的明亮程度, 計(jì)算亮度的基準(zhǔn)是灰度測(cè)試卡。 黑色為0, 色為10,在0 10之間等間隔的排列為9個(gè)階段。色彩可以分為有彩色和 無(wú)彩色，但后者仍然存在著亮度。作為有彩

7、色，每種色各自的亮度在灰度 測(cè)試卡上都具有相應(yīng)的位置值。彩度高的色對(duì)亮度有很大的影響，不太容 易辨別。在明亮的地方鑒別色的亮度比較容易的，在暗的地方就難以鑒別。 對(duì)比度指的是一幅圖像中明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級(jí) 的測(cè)量，即指一幅圖像灰度反差的大小。差異圍越大代表對(duì)比越大，差異 圍越小代表對(duì)比越小，好的對(duì)比率120:1就可容易地顯示生動(dòng)、豐富的色 彩，當(dāng)對(duì)比率 高達(dá)300:1時(shí)，便可支持各階的顏色。但對(duì)比率遭受和亮度相 同的困境，現(xiàn)今尚無(wú)一套有效又公正的客觀標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量對(duì)比率，所以最好的 辨識(shí)方式還是依靠使用者眼睛。 色彩是由于物體上的物理性的光反射到人眼視神經(jīng)上所產(chǎn)生的感覺(jué)，顏

8、色的不同是由光的波長(zhǎng)的長(zhǎng)短差別所決定的。作為色彩度，指的是這些不 同波長(zhǎng)的色的情況。波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是紅色，最短的是紫色。把紅、黃、綠、 藍(lán)、紫和處在它們 各自之間的黃紅、黃綠、藍(lán)綠、藍(lán)紫、紅紫這5種中間色 共計(jì)10種色作為色相環(huán)。在色相環(huán)上排列的色是純度高的色，被稱 為純色。這些顏色在環(huán)上的位置是根據(jù)視覺(jué)和感覺(jué)的相等間隔來(lái)進(jìn)行安排 的。用類似這樣的方法還可以再分出差別細(xì)微的多種色來(lái)。在色相環(huán)上， 與環(huán)中心對(duì)稱，并在180度的位置兩端的色被稱為互補(bǔ)色。 用數(shù)值表示色的鮮艷或鮮明的程度稱之為飽和度，也稱為純度、彩度。 有彩色的各種色都具有彩度值，無(wú)彩色的色的彩度值為0,對(duì)于有彩色的色 的彩度(純度)的

9、高低，區(qū)別方法是根據(jù)這種色中含灰色的程度來(lái)計(jì)算的。 彩度由于色相的不同而不同，而且即使是相同的色相，因?yàn)槊鞫鹊牟煌?，?度也會(huì)隨之變化的。2)Python語(yǔ)句調(diào)整圖片的亮度、對(duì)比度和飽和度時(shí)，首 先要調(diào)用Image模塊中 的im=Image. open( xxx. jpg)語(yǔ)句打開(kāi)指定的預(yù)處理圖片，并調(diào)用 ImageDraw模塊記錄圖片的亮度、對(duì)比度和飽和度，調(diào)用ImageEnhance模 塊調(diào)整圖片的亮度、對(duì)比度和飽和度。 此實(shí)驗(yàn)部分實(shí)現(xiàn)代碼如下 import Image, ImageDraw, ImageEnhance img = Image .o pen (? messi j pg) d

10、raw = ImageDraw .Draw(inig) width, height = img .size draw .1 ine(0, 0), (width-1, heightl), fill = 254) draw, arc (0, 0, width-1, height-1), 0, 360, fi 11=254) img. save ( messi2 jpg) #亮度增強(qiáng)(adjust image brightness) brightness = ImageEnhance Brightness (img) 調(diào)# 用 Brightness 類 bright_img = brightness

11、.enhance (30) bright_img save C bright_messi jpg) #圖像尖銳化(adjust image sharpness) sharpness = ImageEnhanceSharpness(img)調(diào) #用 Sharpness 類 sharp_img = sharpness enhance (6 0) sharp_img save C sharp_messi jpg) #對(duì)比度增強(qiáng)(adjust image contrast) contrast = ImageEnhance Contrast (img) contiast_inig = contrast.enhance (3 0) contrast_img save C contrast_messi jpg) #飽和度土曾強(qiáng)，(adjust image color) color = ImageEnhance Color (img) color_img = color .enhance (3 0) color_i