我用Python开发了一个搜题神器

Python编程与实战

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· 2021-04-14

专业搜题，家长好帮手

很早之前曾经做过一个图片识别的项目，当时有一项功能是整题识别，即传入数学题的截图，可通过ocr技术识别出图片内容，但当时只限于识别文字，并未作更深一步的处理

现在想来实用性并不强，毕竟大家更需要的是解题思路，而不是让AI读出题干（题干的文字，我都认识，连起来我就不知道怎么下手去做了 = = ），

最近刚好有时间，于是尝试来为有娃的朋友做一个搜题神器。

鉴于之前整题识别的开发使用有道智云的良好体验，我再次打开其官方文档，果然找到了拍照搜题服务的开放API

轻车熟路地做了一个简单的批量搜题demo, 下面分享一下开发过程。

调用API接口的准备工作

首先，是需要在有道智云的个人页面上创建实例、创建应用、绑定应用和实例，获取到应用的id和密钥。具体个人注册的过程和应用创建过程详见文章

开发过程详细介绍

下面介绍具体的代码开发过程。

API接收的参数较为简单：

签名sign生成方法如下：
signType=v2；
sign=sha256(应用ID+input+salt+curtime+应用密钥)。
其中，input的计算方式为：input=q前10个字符 + q长度 + q后10个字符（当q长度大于20）或 input=q字符串（当q长度小于等于20）。

需要注意的是，API对题目图片有如下要求：

Demo开发：

这个demo使用python3开发，包括maindow.py，QuestionClass.py，OcrQuestion.py 三个文件，分别为demo的界面、界面逻辑处理和ocr搜题方法的封装。

1. 界面部分：

UI 部分较简单，主要功能为选择待题目图片、选择批改结果存储路径。其布局代码如下：

root=tk.Tk()root.title(" youdao ocr question test")frm = tk.Frame(root)frm.grid(padx='50', pady='50')
# 选题和结果保存按钮btn_get_file = tk.Button(frm, text='选择题目图片', command=get_files)btn_get_file.grid(row=0, column=0, ipadx='3', ipady='3', padx='10', pady='20')text1 = tk.Text(frm, width='40', height='10')text1.grid(row=0, column=1)btn_get_result_path=tk.Button(frm,text='选择搜索结果路径',command=set_result_path)btn_get_result_path.grid(row=1,column=0)text2=tk.Text(frm,width='40', height='2')text2.grid(row=1,column=1)

# 搜题按钮btn_sure=tk.Button(frm,text="搜题",command=search_question_files)btn_sure.grid(row=4,column=1)
root.mainloop()

其中启动按钮btn_sure的绑定事件search_question_files()来根据题目照片搜题，并在完成后打开结果存储路径:

def search_question_files():    question.start_ocr()    os.system('start '+question.result_path)

2. QuestionClass.py

这里主要配合UI的逻辑，调用搜题方法。

首先定义一个类Question:

class Question():    def __init__(self,file_paths,result_path):          self.file_paths=file_paths    # 题目照片存储路径        self.result_path=result_path  # 结果路径

start_ocr()方法调用connect()方法依次搜题并保存结果。

def start_ocr(self):    for file_path in self.file_paths:        result=connect(file_path)        print(file_path)       self.save_result_format(file_path,result)

从OcrQuestion.py的connect方法获取的结果是json格式，save_result_format()方法,解析从接口取得的接口，格式整理，保存结果到html：

    def save_result_format(self,file_path,result):        result_file_name=os.path.basename(file_path).split('.')[0]+'_result.html'        f=open(self.result_path+'/'+result_file_name,'w',encoding='utf-8')        result_json= json.loads(result)        if result_json['errorCode'] == '0':            data=result_json['data']            questions=data["questions"]            text=data["text"]            f.write("题目识别：<br/>"+text)            i=0            for answers in questions:                i=i+1                subject="科目："+answers["subject"]+"<br>"                answer="答案：" +answers["answer"]+"<br>"                analysis="分析："+answers["analysis"]+"<br>"                knowledge="知识点："+answers["knowledge"]+"<br>"                print(subject+answer+analysis+knowledge)                result_each="<h3>搜题结果"+str(i)+"<br></h3>"                result_each=result_each+subject+answer+analysis+knowledge+"<br>=================这是一条分隔符============<br>"                f.write(result_each)        else:            f.write("result error code:"+result_json['errorCode'])

3. OcrQuestion.py

OcrQuestion.py 中封装请求ocr搜题API的方法，其中最主要的方法是connect()：

def connect(pic_path):    f = open(pic_path, 'rb')  # 二进制方式打开图文件    q = base64.b64encode(f.read()).decode('utf-8')  # 读取文件内容，转换为base64编码    f.close()
    data = {}    data['q'] = q    data['signType'] = 'v2'    curtime = str(int(time.time()))    data['curtime'] = curtime    salt = str(uuid.uuid1())    signStr = APP_KEY + truncate(q) + salt + curtime + APP_SECRET    sign = encrypt(signStr)    data['appKey'] = APP_KEY    data['salt'] = salt    data['sign'] = sign
    response = do_request(data)    result=response.content.decode('utf-8')    print(result)    return result

API响应结果示例

{    "data":{        "questions":[            {                "score":0.9875,                "answer":"D",                "subject":"历史",                "id":"a9db8f1252778836c99204e5cf9d7738",                "analysis":"",                "type":"",                "content":"学者们认为，五四运动标志着中国民族意识极大觉醒，表现在<br />A．近代民族民主思想开始传播 B ．揭开了反帝反封建斗争的序幕<br />C．开启了近代中国的思想启蒙 D ．各阶层民众的广泛动员和参与",                "knowledge":""            },            {                "score":0.9875,                "answer":"D <br>注意题干“中国民族意识极大觉醒”，结合所学可知，在五四运动过程中，学生、工人、商人都投入到之中，即各阶层民众的广泛动员和参与，符合题意，故D项正确． <br>在戊戌变法前后，中国民族民主思想就已经开始传播，故A项错误． <br>五四运动是一次反帝反封的爱国运动，但不是反帝反封斗争的开始，在这时期还没有明确提出反帝反封的革命纲领，故B项错误． <br>中国近代是在新文化运动期间传播民主思想，进行了思想的启蒙，故C项错误． <br>故选D．",                "subject":"历史",                "id":"2f8b9c814f064131cc7b2bead54f15da",                "analysis":"本题考查五四运动．考查五四运动的意义．考查学生对基础知识的识记、运用能力．",                "type":"选择题",                "content":"学者们认为，五四运动标志着中国民族意识极大觉醒，表现在(　　) <p class="question_option">A.近代民族民主思想开始传播<br/>B.揭开了反帝反封建斗争的序幕<br/>C.开启了近代中国的思想启蒙<br/>D.各阶层民众的广泛动员和参与 </p>",                "knowledge":"/人类政治文明发展史/近代中国反侵略、求民主的潮流/五四运动"            },            {                "score":0.9875,                "answer":"D <br>【答案】 <p>D</p> <p></p>",                "subject":"历史",                "id":"48a28969d882f20b04ffec15c8f1b94c",                "analysis":"<p>题目问的五四运动，在戊戌变法前后，中国民族民主思想就已经开始传播，所以A不正确。五四运动是一次反帝反封的爱国运动，但不是反帝反封斗争的开始，在这时期还没有明确提出反帝反封的革命纲领，所以B不正确。中国近代是在新文化运动期间传播民主思想，进行了思想的启蒙，所以C不正确。在五四运动 过程中，学生、工人、商人都投入到之中，所以D正确。</p> <p> </p>",                "type":"选择题",                "content":"<p>学者们认为，五四运动标志着中国民族意识极大觉醒，表现在</p> <p></p> <p class="question_option">A.近代民族民主思想开始传播<br/>B.揭开了反帝反封建斗争的序幕<br/>C.开启了近代中国的思想启蒙<br/>D.各阶层民众的广泛动员和参与 </p>",                "knowledge":"/人类政治文明发展史/近代中国反侵略、求民主的潮流/中国共产党第一次全国代表大会"            }        ],        "text":"学者们认为,五四运动标志着中国民族意识极大觉醒,表现在 A,近代民族民主思想开始传播B揭开了反帝反封建斗争的序幕 C,开启了近代中国的思想启蒙D。各阶层民众的广泛动员和参与"    },    "errorCode":"0"}