PyQt，PySide2中嵌入Matplotlib图像
方式1
使用Qt Designer新建一个Main Window，在此之上创建一个Vertical Layout。
import sys
import numpy as np
from PySide2.QtUiTools import QUiLoader
from PySide2.QtWidgets import QApplication
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg")
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False #用来正常显示负号
class FigureCanvasDemo1(FigureCanvas):
def __init__(self):
fig = Figure()
FigureCanvas.__init__(self, fig)
self.axes = fig.add_subplot()
# 开始作图
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = 2 * np.sin(2 * x)
self.axes.plot(x, y)
self.axes.set_title('样例-sin图像')
self.axes.grid()
self.draw()
class MainWindow():
def __init__(self):
super().__init__()
loader = QUiLoader()
# 加载之前新建的ui文件
self.ui = loader.load("./ui/PicDemo1.ui")
self.plot = FigureCanvasDemo1()
layout = self.ui.verticalLayout
layout.addWidget(self.plot)
self.ui.setLayout(layout)
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
mainwindow = MainWindow()
mainwindow.ui.show()
sys.exit(app.exec_())
显示效果
方式2
使用Qt Designer新建一个Main Window，在此之上创建一个Graphics View。
import sys
import numpy as np
from PySide2.QtUiTools import QUiLoader
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QGraphicsScene
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg")
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False #用来正常显示负号
class FigureCanvasDemo2(FigureCanvas):
def __init__(self, parent=None, width=10, height=5):
# 创建一个Figure 如果不加figsize 显示图像过大 需要缩小
fig = plt.Figure(figsize=(width, height), tight_layout=True) # tight_layout: 用于去除画图时两边的空白
FigureCanvas.__init__(self, fig) # 初始化父类
self.setParent(parent)
self.axes = fig.add_subplot(111) # 添加子图
self.axes.spines['top'].set_visible(False) # 去掉绘图时上面的横线
self.axes.spines['right'].set_visible(False) # 去掉绘图时右面的横线
class MainWindow():
def __init__(self):
super().__init__()
loader = QUiLoader().load("./ui/PicDemo2.ui") # 加载之前新建的ui文件
# 缩小图像尺寸
self.visual_data = FigureCanvasDemo2(width=self.ui.graphicsView.width() / 101,
height=self.ui.graphicsView.height() / 101)
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = 2 * np.sin(2 * x)
self.visual_data.axes.plot(x, y)
self.visual_data.axes.grid()
# 加载的图形（FigureCanvas）不能直接放到graphicview控件中，必须先放到graphicScene，然后再把graphicscene放到graphicview中
self.graphicsScene = QGraphicsScene() # 创建一个QGraphicsScene
# 把图形放到QGraphicsScene中，注意：图形是作为一个QWidget放到放到QGraphicsScene中的
self.graphicsScene.addWidget(self.visual_data)
# 把QGraphicsScene放入QGraphicsView中
# self.ui 后跟的是对象的名字 这里QGraphicsView对象的名字是graphicsView
self.ui.graphicsView.setScene(self.graphicsScene)
self.ui.graphicsView.show() # 调用show方法呈现图形
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
mainwindow = MainWindow()
mainwindow.ui.show()
sys.exit(app.exec_())
显示效果
方式3
ui文件同方式2，还是GraphicsView
import sys
import numpy as np
from PySide2.QtUiTools import QUiLoader
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QGraphicsScene
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg")
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False #用来正常显示负号
class FigureCanvasDemo3(FigureCanvas):
def __init__(self, parent=None, width=10, height=5):
fig = Figure(figsize=(width, height), tight_layout=True)
FigureCanvas.__init__(self, fig)
self.axes = fig.add_subplot()
# 开始作图
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = 2 * np.sin(2 * x)
self.axes.plot(x, y)
self.axes.set_title('样例-sin图像')
self.axes.grid()
self.draw()
class MainWindow():
def __init__(self):
super().__init__()
loader = QUiLoader()
# 加载之前新建的ui文件
self.ui = loader.load("./ui/PicDemo2.ui")
self.plot = FigureCanvasDemo3(
width=self.ui.graphicsView.width() / 101,
height=self.ui.graphicsView.height() / 101
)
self.graphicsScene = QGraphicsScene() # 创建一个QGraphicsScene
self.graphicsScene.addWidget(self.plot)
self.ui.graphicsView.setScene(self.graphicsScene)
self.ui.graphicsView.show() # 调用show方法呈现图形
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
mainwindow = MainWindow()
mainwindow.ui.show()
sys.exit(app.exec_())
显示效果
在PyQt5设计的GUI界面中显示matplotlib绘制的图形
一、matplotlib如何嵌入PyQt5中？
通过matplotlib.backends.backend_qt5agg类连接PyQt5。在实际代码中，我们需要在引用部分加入内容：
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg") # 声明使用QT5
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
二、如何使用FigureCanvas和Figure类
在使用FigureCanvas和Figure类创建plot绘制窗口时设计的相关内容可参考：
【matplotlib.figure类】https://matplotlib.org/api/figure_api.html
【backend类】https://matplotlib.org/api/index_backend_api.html
其中构造函数Figure()用来创建一个类似Matlab的figure()或matplotlib.pyplot的figure()。
class matplotlib.figure.Figure(figsize=None, dpi=None,
facecolor=None, edgecolor=None, linewidth=0.0,
tight_layout=None, constrained_layout=None)
例如：
width=5, height=4, dpi=100
self.fig = Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi)
其中：width，height,为窗口尺寸，5英寸*4英寸，分辨率为dpi=100
另外一个函数是：add_subplot(221)
它是用来创建子图，如图matlab的subplot(2,2,1),表示共有4个子图，当前为第一个子图。具体应用如下：
sefl.axes = self.fig.add_subplot(221）
1
然后在self.axes中绘制图形如下：
t = np.arange(0.0, 3.0, 0.01)
s = np.sin(2 * np.pi * t)
self.axes.plot(t, s)
上述介绍的是使用Figure和subplot如何绘制图形，图形是可以绘制了，但是怎么将其在Gui界面控件中显示呢？
三、如何将图形显示在Gui控件上？
图形：正弦曲线，使用Figure实现的self.axes.plot(t, s)
GUi：Widget、Dialog和MainWindow三种窗口类型
控件（部件）：
1）QTabWidget()部件的页面上
2）QGraphicsView图形视图
3）QgroupBox组框控件
4）还有其他可以作为Ui容器的控件都可以
【因为创建的Figure本身是一个部件，它也是PyQt中的Widget，所以我们只需要将创建的图形添加到GUI界面中的容器控件中即可显示图形。】
例1 在对话框中添加一个Widget中心部件，然后再在中心部件中添加一个GroupBox部件，保存ui文件（使用Qt designer）。并将其转为.py文件，代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
# Form implementation generated from reading ui file 'testplot2pyqt5.ui'
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.10
# WARNING! All changes made in this file will be lost!
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
class Ui_Dialog(object):
def setupUi(self, Dialog):
Dialog.setObjectName("Dialog")
Dialog.resize(718, 515)
self.buttonBox = QtWidgets.QDialogButtonBox(Dialog)
self.buttonBox.setGeometry(QtCore.QRect(370, 470, 341, 32))
self.buttonBox.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
self.buttonBox.setStandardButtons(QtWidgets.QDialogButtonBox.Cancel|QtWidgets.QDialogButtonBox.Ok)
self.buttonBox.setObjectName("buttonBox")
self.widget = QtWidgets.QWidget(Dialog)
self.widget.setGeometry(QtCore.QRect(10, 10, 691, 451))
self.widget.setObjectName("widget")
self.groupBox = QtWidgets.QGroupBox(self.widget)
self.groupBox.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 691, 451))
self.groupBox.setObjectName("groupBox")
self.retranslateUi(Dialog)
self.buttonBox.accepted.connect(Dialog.accept)
self.buttonBox.rejected.connect(Dialog.reject)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Dialog)
def retranslateUi(self, Dialog):
_translate = QtCore.QCoreApplication.translate
Dialog.setWindowTitle(_translate("Dialog", "Dialog"))
self.groupBox.setTitle(_translate("Dialog", "GroupBox_Matplotlib的图形显示："))
下面另新建一个python文件用于写主函数部分，具体代码如下：
#-*-coding:utf-8-*-
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtWidgets import *
import sys
import numpy as np
from testplot2pyqt5 import Ui_Dialog
import matplotlib
matplotlib.use("Qt5Agg") # 声明使用QT5
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.pyplot as plt
#创建一个matplotlib图形绘制类
class MyFigure(FigureCanvas):
def __init__(self,width=5, height=4, dpi=100):
#第一步：创建一个创建Figure
self.fig = Figure(figsize=(width, height), dpi=dpi)
#第二步：在父类中激活Figure窗口
super(MyFigure,self).__init__(self.fig) #此句必不可少，否则不能显示图形
#第三步：创建一个子图，用于绘制图形用，111表示子图编号，如matlab的subplot(1,1,1)
self.axes = self.fig.add_subplot(111)
#第四步：就是画图，【可以在此类中画，也可以在其它类中画】
def plotsin(self):
self.axes0 = self.fig.add_subplot(111)
t = np.arange(0.0, 3.0, 0.01)
s = np.sin(2 * np.pi * t)
self.axes0.plot(t, s)
def plotcos(self):
t = np.arange(0.0, 3.0, 0.01)
s = np.sin(2 * np.pi * t)
self.axes.plot(t, s)
class MainDialogImgBW(QDialog,Ui_Dialog):
def __init__(self):
super(MainDialogImgBW,self).__init__()
self.setupUi(self)
self.setWindowTitle("显示matplotlib绘制图形")
self.setMinimumSize(0,0)
#第五步：定义MyFigure类的一个实例
self.F = MyFigure(width=3, height=2, dpi=100)
#self.F.plotsin()
self.plotcos()
#第六步：在GUI的groupBox中创建一个布局，用于添加MyFigure类的实例（即图形）后其他部件。
self.gridlayout = QGridLayout(self.groupBox) # 继承容器groupBox
self.gridlayout.addWidget(self.F,0,1)
#补充：另创建一个实例绘图并显示
self.plotother()
def plotcos(self):
t = np.arange(0.0, 5.0, 0.01)
s = np.cos(2 * np.pi * t)
self.F.axes.plot(t, s)
self.F.fig.suptitle("cos")
def plotother(self):
F1 = MyFigure(width=5, height=4, dpi=100)
F1.fig.suptitle("Figuer_4")
F1.axes1 = F1.fig.add_subplot(221)
x = np.arange(0, 50)
y = np.random.rand(50)
F1.axes1.hist(y, bins=50)
F1.axes1.plot(x, y)
F1.axes1.bar(x, y)
F1.axes1.set_title("hist")
F1.axes2 = F1.fig.add_subplot(222)
## 调用figure下面的add_subplot方法，类似于matplotlib.pyplot下面的subplot方法
x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
y = [23, 21, 32, 13, 3, 132, 13, 3, 1]
F1.axes2.plot(x, y)
F1.axes2.set_title("line")
# 散点图
F1.axes3 = F1.fig.add_subplot(223)
F1.axes3.scatter(np.random.rand(20), np.random.rand(20))
F1.axes3.set_title("scatter")
# 折线图
F1.axes4 = F1.fig.add_subplot(224)
x = np.arange(0, 5, 0.1)
F1.axes4.plot(x, np.sin(x), x, np.cos(x))
F1.axes4.set_title("sincos")
self.gridlayout.addWidget(F1, 0, 2)
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
main = MainDialogImgBW()
main.show()
#app.installEventFilter(main)
sys.exit(app.exec_())
结果如下图：
例2，在上例基础上，添加一个TabWidget控件，将绘制的图形显示在Tabwidget控件中。【主要修改第六步即可】
第五步：定义MyFigure类的一个实例
self.F = MyFigure(width=3, height=2, dpi=100)
#self.F.plotsin()
self.plotcos()
#**修改第六步**：在GUI的groupBox中创建一个布局，用于添加MyFigure类的实例（即图形）后其他部件。
# self.gridlayout = QGridLayout(self.groupBox) # 继承容器groupBox
# self.gridlayout.addWidget(self.F,0,1)
vlayout = QVBoxLayout(self.widget) #在中心部件上创建一个布局添加TabWidget控件
self.tabwidget = QTabWidget() # 添加一个Tab控件用于存放显示图像的部件
#下面这些属性设置可不要
self.tabwidget.setTabsClosable(True)
self.tabwidget.setUsesScrollButtons(True)
self.tabwidget.setTabPosition(0)
self.tabwidget.setElideMode(2)
self.tabwidget.setMovable(True)
self.tabwidget.resize(300, 500)
vlayout.addWidget(self.tabwidget)
self.gridlayout1 = QGridLayout(self.tabwidget)
self.gridlayout1.addWidget(self.F,0,0)
结果：
例3 同样在例1基础上修改第六步，在GroupBox框中添加QGraphicsView视图窗口显示图形，具体修改如下：
修改第六步：在groupBox框中使用QGraphicsView控件来显示
self.gridlayout = QGridLayout(self.groupBox) # 继承容器groupBox
self.graphicsview = QGraphicsView(self.groupBox)
self.gridlayout.addWidget(self.graphicsview, 1, 0)
self.scene = QGraphicsScene() #创建一个场景
self.scene.addWidget(self.F) #将图形元素添加到场景中
self.graphicsview.setScene(self.scene) #将创建添加到图形视图显示窗口
self.graphicsview.show() #显示
结果：
从3个结果图我们可以看出，例3使用GraphicsView显示比较浪费空间，显示不够饱满，例1和例2显示效果较好些。