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UWSC を Python で置換しよう（3）チートシート[1]

Last updated at 2019-08-23Posted at 2019-08-21

はじめに

「UWSC を Python で置換しよう」第三回です。今回はUWSCのスクリプトを置き換える説明をする予定でしたが、その前に、各モジュールのよく使う機能のチートシートを用意しました。
なにぶん、調べながら書いているため、間違っている点もあるかと思います。
その場合は、ビシバシ編集リクエストをください(汗

前回は
UWSC を Python で置換しよう（2）関数置き換え
次回は
UWSC を Python で置換しよう（4）チートシート[2]

解説するモジュールと用途一覧

--チートシート[1]で解説するもの

PyAutoGUI (画像判定 / マウス・キーボード操作)
OpenCV (画像処理)※PyAutoGUI内部から使われる機能のみ解説
PyWin32 (Win32Api/Win32COM OLE/COMオブジェクト操作)
BeautifulSoup (html/xmlパーサー)
PyAudio (オーディオ操作)
SpeechRecognition (音声認識)
eSpeak (音声合成)

--チートシート[2]で解説するもの

Selenium (ブラウザ操作)
xlrd , xlwt (Excel 読み書き)
OpenPyXL (Excel 読み書き)
ReportLab (PDF 読み書き)
PyInstaller (EXE 形式単一実行ファイル生成)
ConfigParser (cfg/ini 形式の読み込み)

PyAutoGui [github]

cheat01.py

#ロードモジュール
# -*- coding: utf-8 -*-
import os,sys,re,time,subprocess
import pyautogui

#カレントマウス座標(tuple型)
CUR_MOUSE_POS = pyautogui.position()
X,Y = CUR_MOUSE_POS
#※変数型がわからなくなったら print(type(変数))で確認

#画面解像度(tuple型)
RESOLUTION = pyautogui.size()
X,Y = RESOLUTION

#画面の色深度(2/4/8/16/24/32bitの識別)
im  = pyautogui.screenshot()
colordepth = im.dtype

#座標の存在確認
if pyautogui.onScreen(x, y):
    print("x,yは画面内にあります")

#デフォルト待ち時間(sec)
pyautogui.PAUSE = 2.5

# Fail-Safeモードの有効化(失敗しても中断しなくなる、FailSafeExceptionをキャッチできる)
pyautogui.FAILSAFE = True

# マウス座標移動(絶対座標と移動時間を指定)
pyautogui.moveTo(x, y, duration=num_seconds)

# マウス座標移動(相対座標と移動時間を指定)
pyautogui.moveRel(xOffset, yOffset, duration=num_seconds)

# Drag&DropのDrag位置指定(絶対座標と移動時間を指定,ボタン指定)
pyautogui.drag(x, y, duration=num_seconds, button='right')  

# Drag&DropのDrop位置指定(絶対座標と移動時間を指定)
pyautogui.dragTo(x, y, duration=num_seconds)

# Drag&DropのDrop位置指定(相対座標と移動時間を指定)
pyautogui.dragRel(xOffset, yOffset, duration=num_seconds)

# マウスクリック(絶対座標とクリック回数、クリック間隔、ボタンを指定)
pyautogui.click(x=moveToX, y=moveToY, clicks=num_of_clicks,interval=secs_between_clicks, button='left')
pyautogui.click(x=moveToX, y=moveToY, clicks=num_of_clicks,interval=secs_between_clicks, button='right')
pyautogui.click(x=moveToX, y=moveToY, clicks=num_of_clicks,interval=secs_between_clicks, button='middle')

# マウスクリック(絶対座標を指定)
pyautogui.rightClick(x=moveToX, y=moveToY)
pyautogui.middleClick(x=moveToX, y=moveToY)
pyautogui.doubleClick(x=moveToX, y=moveToY)
pyautogui.tripleClick(x=moveToX, y=moveToY)

# マウスホイール(ノッチ数と絶対座標を指定[座標は省略可])
#垂直ホイール
pyautogui.scroll(amount_to_scroll,x=moveToX,y=moveToY)
#水平ホイール
pyautogui.hscroll(amount_to_scroll,x=moveToX,y=moveToY) 

# マウスホールド/リリース(絶対座標とボタンを指定)
pyautogui.mouseDown(x=moveToX, y=moveToY, button='left')
pyautogui.mouseUp(x=moveToX, y=moveToY, button='left')

# タイピング(日本語未対応:文字列と入力間隔を指定)
pyautogui.typewrite('Hello world!\n', interval=secs_between_keys)

# タイピング(キー単位で入力、ファンクションキー押下可能、入力間隔も指定)
pyautogui.typewrite(['a', 'b', 'c', 'left', 'backspace', 'enter', 'f1'], interval=secs_between_keys)

# ショートカットキー(特定キーの同時押しを指定)
pyautogui.hotkey('ctrl', 'a')
pyautogui.hotkey('ctrl', 'c')
pyautogui.hotkey('ctrl', 'v')

# キーホールド/リリース(キー名を指定)
pyautogui.keyDown(key_name)
pyautogui.keyUp(key_name)

# キー押下(キー名を指定)
pyautogui.press(key_name)

# キー名一覧
['\t', '\n', '\r', ' ', '!', '"', '#', '$', '%', '&', "'", '(',
')', '*', '+', ',', '-', '.', '/', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7',
'8', '9', ':', ';', '<', '=', '>', '?', '@', '[', '\\', ']', '^', '_', '`',
'a', 'b', 'c', 'd', 'e','f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o',
'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '{', '|', '}', '~',
'accept', 'add', 'alt', 'altleft', 'altright', 'apps', 'backspace',
'browserback', 'browserfavorites', 'browserforward', 'browserhome',
'browserrefresh', 'browsersearch', 'browserstop', 'capslock', 'clear',
'convert', 'ctrl', 'ctrlleft', 'ctrlright', 'decimal', 'del', 'delete',
'divide', 'down', 'end', 'enter', 'esc', 'escape', 'execute', 'f1', 'f10',
'f11', 'f12', 'f13', 'f14', 'f15', 'f16', 'f17', 'f18', 'f19', 'f2', 'f20',
'f21', 'f22', 'f23', 'f24', 'f3', 'f4', 'f5', 'f6', 'f7', 'f8', 'f9',
'final', 'fn', 'hanguel', 'hangul', 'hanja', 'help', 'home', 'insert', 'junja',
'kana', 'kanji', 'launchapp1', 'launchapp2', 'launchmail',
'launchmediaselect', 'left', 'modechange', 'multiply', 'nexttrack',
'nonconvert', 'num0', 'num1', 'num2', 'num3', 'num4', 'num5', 'num6',
'num7', 'num8', 'num9', 'numlock', 'pagedown', 'pageup', 'pause', 'pgdn',
'pgup', 'playpause', 'prevtrack', 'print', 'printscreen', 'prntscrn',
'prtsc', 'prtscr', 'return', 'right', 'scrolllock', 'select', 'separator',
'shift', 'shiftleft', 'shiftright', 'sleep', 'space', 'stop', 'subtract', 'tab',
'up', 'volumedown', 'volumemute', 'volumeup', 'win', 'winleft', 'winright', 'yen',
'command', 'option', 'optionleft', 'optionright']


#メッセージボックス(Info)
pyautogui.alert(text='メッセージ',title='タイトル',button='ボタンの文字')

#メッセージボックス(Confirm)
result = pyautogui.confirm(text='メッセージ', 'タイトル', buttons=['選択1', '選択2'])

#メッセージボックス(Prompt[Input])
result = pyautogui.prompt(text='メッセージ', 'タイトル',default='デフォルト値')

#メッセージボックス(Password[Input])
result = pyautogui.password(text='メッセージ', 'タイトル',default='デフォルト値', mask='*')

# スクリーンショット(全体)
pyautogui.screenshot(Filename)

# スクリーンショット(範囲)
pyautogui.screenshot(Filename,region=(x1,y1,x2,y2))

# 画像識別(指定画像の発見位置の左,上,幅,高さ、が取得できる)
pos = pyautogui.locateOnScreen('looksLikeThis.png')

# 認識後Centerで中央座標を取ることができる、locateCenterOnScreenと同等
centerpos = pyautogui.center(pos)

# 画像識別(グレイスケール化検索,色相を気にせず形状で判別する場合高速化できる)
pos = pyautogui.locateOnScreen('looksLikeThis.png',grayscale=True)

# 画像識別(検索範囲指定)
pos = pyautogui.locateOnScreen('looksLikeThis.png',region=(rx1,ry1,rx2,ry2))

# あいまい画像識別(confidenceで閾値が指定できる、95%合致なら0.95)
pos = pyautogui.locateOnScreen('looksLikeThis.png',confidence=0.95)

# あいまい画像識別(検索範囲指定、confidenceは閾値)
pos = pyautogui.locateOnScreen('looksLikeThis.png',region=(rx1,ry1,rx2,ry2),confidence=0.95)

# 画面認識(画面上に複数ある場合全て検出)
# 順次処理の場合
for pos in pyautogui.locateAllOnScreen('looksLikeThis.png')
    print(pos)

# リスト化して指定個数目(num)を処理する場合
poslist = list(pyautogui.locateAllOnScreen('looksLikeThis.png'))
x,y,h,w = poslist[num]

# 画像識別(指定画像の発見位置の中央X,Y、が取得できる)
# グレースケール(grayscale)、検索範囲(region=)や、あいまい画像認識(confidence)は同様に使える
pos = pyautogui.locateCenterOnScreen('looksLikeThis.png')

# 指定座標のRGB値を取得する(tuple型)
rgb = pyautogui.pixel(x,y)
r,g,b = rgb

# 指定座標のRGB値がマッチするか
if pyautogui.pixelMatchesColor(x, y, (r,g,b)):
    print('Color Matched !!')

# 指定座標のRGB値がマッチするか(誤差指定[tolerance(%)])
if pyautogui.pixelMatchesColor(x, y, (r,g,b),tolerance=num):
    print('Color Matched !!')

PyWin32 [github]

pywin32には、以下のモジュールが含まれます。基本的にWindowsのアプリケーションハンドラ、プロセスID、ウインドウ名、を使った操作やレジストリ、設定書き換えなどはこの辺りを利用します

win32api (Windows API)
win32gui (Windows GUI)
win32ui (Windows UI)
win32con (Windows Console)
win32com (Windows OLE/COM Object)
win32prosess (Windows Prosess)
win32service (Windows Service)
win32evtlog (Windows Event Log)
win32file (Windows Files Api)
win32pdhutil (Windows Performance Data Helpers Utility)
win32ras (Windows Remote Access Service)
wincerapi (Windows CE Remote API)

利用例

cheat02.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import win32api
import win32gui
import win32con
import win32com.client

##ディスク容量の表示
disks = win32api.GetDiskFreeSpaceEx()
for i in disks:
    r = round(i/(1024**3),1)
    print(str(r)+" GB")

##OKウィンドウの表示
a = win32gui.MessageBox(None,'Contents','Title',1)
print(a) # ok -> 1, cancel -> 2

##IE実行
ie = win32com.client.Dispatch("InternetExplorer.Application")
ie.Visible = True
ie.Addressbar = True
ie.Navigate("https://www.google.com")

##WScript.Shell経由でメモ帳起動
wshShell = win32com.client.Dispatch("WScript.Shell")
wshShell.Run("notepad.exe")

##COMオブジェクト経由でExcel操作 (この辺りは)
xlApp = win32com.client.Dispatch("Excel.Application")
#Excelを表示させる
xlApp.Visible = 1
#Excelファイルを開く
wb = xlApp.Workbooks.Open("開くファイル")
#指定したシートを操作可能にする
sheet = wb.Worksheets("開きたいシート名(左から1,2,3..のように数字で選択でも可)")
#指定したシートを選択状態にする。
sheet.Activate() 
#セルにデータを入力する
sheets.Range("A4").Value = "入力データ"
#行の高さ、列の幅を変更する
sheet.Rows("1:1").RowHeight = 25
sheet.Columns("A:A").ColumnWidth = 15
#上書き保存
wb.Save()
#名前をつけて保存
wb.SaveAs("保存するファイルパスと名前")
#Excelファイルを閉じる。
wb.Close()

起動したアプリの画面サイズ変更

cheat02-1.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import os,sys,re,time,subprocess
import win32api
import win32gui
import win32con
import win32process

#プロセスIDからハンドル取得
def get_hwnds_for_pid (pid):
    def callback (hwnd, hwnds):
        if win32gui.IsWindowVisible (hwnd) and win32gui.IsWindowEnabled (hwnd):
            _, found_pid = win32process.GetWindowThreadProcessId (hwnd)
            if found_pid == pid:
                hwnds.append (hwnd)
    return True
  
    hwnds = []
    win32gui.EnumWindows (callback, hwnds)
    
    return hwnds

## 起動したアプリの画面サイズ変更
child_process = subprocess.Popen(r'c:\windows\system32\notepad.exe')
time.sleep(2)
pid = child_process.pid

for hwnd in get_hwnds_for_pid(pid):
    if hwnd == 0:
        print("Windows Target Application not found!")
    else:
        #サイズ指定(リサイズ)
        win32gui.MoveWindow(hwnd, 100, 100, 500, 500, True)
        #最大化
        win32gui.ShowWindow(hwnd, win32con.SW_MAXIMIZE)
        time.sleep(1)
        #閉じる
        win32gui.SendMessage(hwnd,win32con.WM_CLOSE,0,0)

BeautifulSoup4 [HP]

htmlを処理するのに使うが、昨今Bot対策が行われているため、 urllib3 + BeautifulSoup
よりも selenium + BeautifulSoup で使われることが多い

cheat03.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import re
import urllib3
from bs4 import BeautifulSoup
import certifi

# アクセスするURL
url = "https://www.yahoo.co.jp/"

#httpsの証明書検証を実行している
http = urllib3.PoolManager(cert_reqs='CERT_REQUIRED',ca_certs=certifi.where())

#httpsの証明書検証を実行しない
#http = urllib3.PoolManager()

r = http.request('GET',url)

# htmlをBeautifulSoupで扱う
soup = BeautifulSoup(r.data, 'html.parser')

title_tag = soup.title
title     = title_tag.string

# タイトル要素を出力
print (title_tag)

# タイトルを文字列を出力
print (title)

# 全てのaタグ
for atag in soup.find_all("a"):
    print ("ALL : ")
    print (atag.string)
    print (atag.get("href"))

# 全てのaタグ(条件あり)
for ataglimit in soup.find_all("a", attrs={"class": "link", "href": "/link"}):
    print ("Limit : ")
    print (ataglimit.string)
    print (ataglimit.get("href"))

# 正規表現で検索 BタグやBODYタグなどbで始まるタグをすべて取得
for btag in soup.find_all(re.compile("^b")):
    print (btag.string)

# ”link”を含むhref属性を持っているタグをすべて取得
for altag in soup.find_all(href=re.compile("link")):
    print (altag.get("href"))

# タグの中の文字列に"hello"を含むAタグをすべて取得
for hatag in soup.find_all("a", text=re.compile("hello")):
    print (hatag.get("href"))

# cssセレクタを使ったタグの取得
for catag in soup.select('a[href^="http://"]'):
    print (catag.get("href"))

PyAudio [HP]

音声の録音、再生を行います。音声フォーマットについては、基本PCM/WAVになりますが、Audio Codecも利用できるのでMP3/MP4(m4a)/VP9なども使えます。

cheat04.py

import pyaudio

#録音
def RecWavFile(FileName,Record_Seconds):
    audiobuff = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 1 #モノラル
    RATE = 44100 #サンプルレート（録音の音質）
    p = pyaudio.PyAudio()
    stream = p.open(format = FORMAT,channels = CHANNELS,rate = RATE,input = True,frames_per_buffer = audiobuff)
    print("Now Recording...")
    all = []
    for i in range(0, int(RATE / audiobuff * Record_Seconds)):
        data = stream.read(audiobuff) #音声を読み取って、
        all.append(data) #データを追加
    print("Finished Recording.")
    
    stream.close()
    p.terminate()
    wavFile = wave.open(FileName, 'wb')
    wavFile.setnchannels(CHANNELS)
    wavFile.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
    wavFile.setframerate(RATE)
    wavFile.writeframes(b"".join(all))
    wavFile.close()

#再生
def PlayWavFie(Filename):
    try:
        wf = wave.open(Filename, "r")
    except FileNotFoundError: #ファイルが存在しなかった場合
        print("[Error 404] No such file or directory: " + Filename)
        return 0

    p = pyaudio.PyAudio()
    stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),channels=wf.getnchannels(),rate=wf.getframerate(),output=True)

    audiobuff = 1024
    data = wf.readframes(audiobuff)
    while data != '':
        stream.write(data)
        data = wf.readframes(audiobuff)
    stream.close()
    p.terminate()

if __name__ is "__main__":
    #録音
    RecWavFile("sample.wav",2)
    #再生
    PlayWavFie("sample.wav")

SpeechRecognition [github]

Speech Recognition は音声認識を行います。
次の音声エンジンをサポートしています。

Sphinx
Google Speech Recognition
Google Cloud Speech API
Wit.ai
Microsoft Bing Voice Recognition
Microsoft Azure Speech
Houndify API
IBM Speech to Text
Snowboy Hotword Detection （works offline）

cheat05.py

import speech_recognition

#音声入力デバイス一覧
def MicCheck():
    for index, name in enumerate(speech_recognition.Microphone.list_microphone_names()):
        print("Microphone with name \"{1}\" found for `Microphone(device_index={0})`".format(index, name))

r = speech_recognition.Recognizer()
mic = speech_recognition.Microphone()

#ファイルから入力の場合
#with speech_recognition.AudioFile('sample.wav') as source:
#    audio = r.record(source)

#入力デバイスから直接の場合
with mic as source:
    r.adjust_for_ambient_noise(source)
    audio = r.listen(source)

##Sphinxの場合
#print(r.recognize_sphinx(audio))

##Google Speech Recognitionの場合
#短ければキーなしでもいける
print(r.recognize_google(audio,language='ja-JP'))
#長時間の場合はAPIキーが必要
#print(r.recognize_google(audio,key="GOOGLE_SPEECH_RECOGNITION_API_KEY",language='ja-JP'))

#Google Cloud Speech APIの場合
#GOOGLE_CLOUD_SPEECH_CREDENTIALS = r"jsonファイルの中身をペースト"
#print(r.recognize_google_cloud(audio,credentials_json=GOOGLE_CLOUD_SPEECH_CREDENTIALS))

##Wit.aiの場合（日本語未対応）
#WIT_AI_KEY = "INSERT WIT.AI API KEY HERE"
#print(r.recognize_wit(audio, key=WIT_AI_KEY))

##Microsoft Bing Voice Recognitionの場合
#BING_KEY = "INSERT BING API KEY HERE" 
#print(r.recognize_bing(audio, key=BING_KEY))

##Microsoft Azure Speech
#AZURE_SPEECH_KEY = "INSERT AZURE SPEECH API KEY HERE"
#print(r.recognize_azure(audio, key=AZURE_SPEECH_KEY))

##Houndify APIの場合
#HOUNDIFY_CLIENT_ID = "INSERT HOUNDIFY CLIENT ID HERE"  
#HOUNDIFY_CLIENT_KEY = "INSERT HOUNDIFY CLIENT KEY HERE"  
#print(r.recognize_houndify(audio, client_id=HOUNDIFY_CLIENT_ID,client_key=HOUNDIFY_CLIENT_KEY))

##IBM Speech to Textの場合
#IBM_USERNAME = "INSERT IBM SPEECH TO TEXT USERNAME HERE"
#IBM_PASSWORD = "INSERT IBM SPEECH TO TEXT PASSWORD HERE"
#print(r.recognize_ibm(audio, username=IBM_USERNAME, password=IBM_PASSWORD))

eSpeak [github]

音声合成は外部APIのeSpeakを利用する

cheat06.py

import speake3

engine = speake3.Speake()
engine.set('voice', 'en') # 言語指定
engine.set('speed', '107') # 再生速度
engine.set('pitch', '99') # ピッチ
engine.say("Hello world!") # 音声合成
engine.talkback() # 再生

さいごに

自分用の意味合いで書いているもののため、微妙な書き方になっているところがあります。ご容赦ください・・・

次回は UWSC を Python で置換しよう（4）チートシート[2]

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