Python 人工智能之PyMuPDF

梦幻小丑灯

大家好，我是Python人工智能技术
　　一、PyMuPDF简介
　　1. 介绍
　　在介绍PyMuPDF之前，先来了解一下MuPDF，从命名形式中就可以看出，PyMuPDF是MuPDF的Python接口形式。
　　MuPDF
　　MuPDF 是一个轻量级的 PDF、XPS和电子书查看器。MuPDF 由软件库、命令行工具和各种平台的查看器组成。
　　MuPDF 中的渲染器专为高质量抗锯齿图形量身定制。它以精确到像素的几分之一内的度量和间距呈现文本，以在屏幕上再现打印页面的外观时获得最高保真度。
　　这个观察器很小，速度很快，但是很完整。它支持多种文档格式，如PDF、XPS、OpenXPS、CBZ、EPUB和FictionBook 2。您可以使用移动查看器对PDF文档进行注释和填写表单(这个功能很快也将应用于桌面查看器)。
　　命令行工具允许您注释、编辑文档，并将文档转换为其他格式，如HTML、SVG、PDF和CBZ。您还可以使用Javascript编写脚本来操作文档。
　　PyMuPDF
　　PyMuPDF(当前版本1.18.17)是支持MuPDF(当前版本1.18.*)的Python绑定。
　　使用PyMuPDF，你可以访问扩展名为“.pdf”、“.xps”、“.oxps”、“.cbz”、“.fb2”或“.epub”。此外，大约10种流行的图像格式也可以像文档一样处理:“.png”，“.jpg”，“.bmp”，“.tiff”等。
　　二. 功能
　　对于所有支持的文档类型可以：
　　·解密文件
　　· 访问元信息、链接和书签
　　· 以栅格格式（PNG和其他格式）或矢量格式SVG呈现页面
　　· 搜索文本
　　· 提取文本和图像
　　· 转换为其他格式：PDF, (X)HTML, XML, JSON, text
　　· 对于PDF文档，存在大量的附加功能:它们可以创建、合并或拆分。页面可以通过多种方式插入、删除、重新排列或修改(包括注释和表单字段)。
　　· 可以提取或插入图像和字体
　　· 完全支持嵌入式文件
　　· pdf文件可以重新格式化，以支持双面打印，色调分离，应用标志或水印
　　· 完全支持密码保护:解密、加密、加密方法选择、权限级别和用户/所有者密码设置
　　· 支持图像、文本和绘图的 PDF 可选内容概念
　　· 可以访问和修改低级 PDF 结构
　　· 命令行模块"python \-m fitz…"具有以下特性的多功能实用程序
　　·  加密/解密/优化
　　·  创建子文档
　　· 文档连接
　　·  图像/字体提取
　　·  完全支持嵌入式文件
　　·  保存布局的文本提取(所有文档)
　　新:布局保存文本提取!
　　脚本fitzcliy .py通过子命令“gettext”提供不同格式的文本提取。特别有趣的当然是布局保存，它生成的文本尽可能接近原始物理布局，周围有图像的区域，或者在表格和多列文本中复制文本。
　　三、安装
　　PyMuPDF可以从源码安装，也可以从wheels安装。
　　对于Windows, Linux和Mac OSX平台，在PyPI的下载部分有wheels。这包括Python 64位版本3.6到3.9。Windows版本也有32位版本。从最近开始，Linux ARM架构也出现了一些问题——查找平台标签manylinux2014_aarch64。
　　除了标准库，它没有强制性的外部依赖项。只有在安装了某些包时，才会有一些不错的方法:
　　 · Pillow：当使用Pixmap.pil_save()和 Pixmap.pil_tobytes()时需要
　　 · fontTools：当使用Document.subset_fonts()时需要
　　 · pymupdf-fonts 是一个不错的字体选择，可以用于文本输出方法
　　使用pip安装命令：
　　pip install PyMuPDF
　　导入库：

import fitz

关于命名fitz的说明
　　这个库的标准Python导入语句是import fitz。这是有历史原因的:
　　MuPDF的原始渲染库被称为Libart。
　　在Artifex软件获得MuPDF项目后，开发的重点转移到编写一种新的现代图形图书馆称为“Fitz”。Fitz最初是作为一个研发项目，以取代老化的Ghostscript图形库，但却成为了MuPDF的渲染引擎(引用自维基百科)。
　　四、使用方法
　　1. 导入库，查看版本

import fitz
　　print(fitz.__doc__)
　　PyMuPDF 1.18.16: Python bindings for the MuPDF 1.18.0 library.
　　Version date: 2021-08-05 00:00:01.
　　Built for Python 3.8 on linux (64-bit).

2. 打开文档

doc = fitz.open(filename)

这将创建Document对象doc。文件名必须是一个已经存在的文件的python字符串。
　　也可以从内存数据打开文档，或创建新的空PDF。您还可以将文档用作上下文管理器。
　　3. Document的方法和属性
　　示例：

1. >>> doc.count_page
   
2. 　　1
   
3. 　　>>> doc.metadata
   
4. 　　{'format': 'PDF 1.7',
   
5. 　　'title': '',
   
6. 　　'author': '',
   
7. 　　'subject': '',
   
8. 　　'keywords': '',
   
9. 　　'creator': '',
   
10. 　　'producer': '福昕阅读器PDF打印机 版本 10.0.130.3456',
    
11. 　　'creationDate': "D:20210810173328+08'00'",
    
12. 　　'modDate': "D:20210810173328+08'00'",
    
13. 　　'trapped': '',
    
14. 　　'encryption': None}

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4. 获取元数据
　　PyMuPDF完全支持标准元数据。Document.metadata是一个具有以下键的Python字典。
　　它适用于所有文档类型，但并非所有条目都始终包含数据。元数据字段为字符串，如果未另行指示，则为无。还要注意的是，并非所有数据都始终包含有意义的数据——即使它们不是一个都没有。另外，搜索公众号Java架构师技术后台回复“面试题”，获取一份惊喜礼包。
　　5. 获取目标大纲

　　toc = doc.get_toc()

6. 页面(Page)
　　页面处理是MuPDF功能的核心。
　　·您可以将页面呈现为光栅或矢量（SVG）图像，可以选择缩放、旋转、移动或剪切页面。
　　· 您可以提取多种格式的页面文本和图像，并搜索文本字符串。
　　· 对于PDF文档，可以使用更多的方法向页面添加文本或图像。
　　首先，必须创建一个页面Page。这是Document的一种方法：

1. 　page = doc.load_page(pno) # loads page number 'pno' of the document (0-based)
   
2. 　　page = doc[pno] # the short form

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这里可以使用任何整数-inf<pno<page_count。负数从末尾开始倒数，所以doc[-1]是最后一页，就像Python序列一样。
　　更高级的方法是将文档用作页面的迭代器：

1. for page in doc:
   
2. 　　   # do something with 'page'
   
3. 　　# ... or read backwards
   
4. 　　for page in reversed(doc):
   
5. 　　   # do something with 'page'
   
6. 　　# ... or even use 'slicing'
   
7. 　　for page in doc.pages(start, stop, step):
   
8. 　　   # do something with 'page'

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接下来，主要介绍Page的常用操作！
　　a. 检查页面的链接、批注或表单字段
　　使用某些查看器软件显示文档时，链接显示为==“热点区域”==。如果您在光标显示手形符号时单击，您通常会被带到该热点区域中编码的标记。以下是如何获取所有链接：

1. 　# get all links on a page
   
2. 　　links = page.get_links()

复制代码

　links是一个Python字典列表。
　　还可以作为迭代器使用：

1. for link in page.links():
   
2. 　　   # do something with 'link'

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如果处理PDF文档页面，还可能存在注释（Annot）或表单字段（Widget），每个字段都有自己的迭代器：

1. 　for annot in page.annots():
   
2. 　　   # do something with 'annot'
   
3. 　　for field in page.widgets():
   
4. 　　   # do something with 'field'

复制代码

　b. 呈现页面
　　此示例创建页面内容的光栅图像：

1. pix = page.get_pixmap()

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pix是一个Pixmap对象，它（在本例中）包含页面的RGB图像，可用于多种用途。
　　方法Page.get_pixmap()提供了许多用于控制图像的变体：分辨率、颜色空间（例如，生成灰度图像或具有减色方案的图像）、透明度、旋转、镜像、移位、剪切等。
　　例如：创建RGBA图像（即，包含alpha通道），指定pix=page.get_pixmap（alpha=True）。\
　　Pixmap包含以下引用的许多方法和属性。其中包括整数宽度、高度（每个像素）和跨距（一个水平图像行的字节数）。属性示例表示表示图像数据的矩形字节区域（Python字节对象）。
　　还可以使用page.get_svg_image()创建页面的矢量图像。
　　c. 将页面图像保存到文件中
　　我们可以简单地将图像存储在PNG文件中：

1. 　pix.save("page-%i.png" % page.number)

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d. 提取文本和图像
　　我们还可以以多种不同的形式和细节级别提取页面的所有文本、图像和其他信息：

1. 　text = page.get_text(opt)

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对opt使用以下字符串之一以获取不同的格式：
　　 "text"：（默认）带换行符的纯文本。无格式、无文字位置详细信息、无图像
　　 "blocks"：生成文本块（段落）的列表
　　 "words"：生成单词列表（不包含空格的字符串）
　　 "html"：创建页面的完整视觉版本，包括任何图像。这可以通过internet浏览器显示
　　 "dict"/"json"：与HTML相同的信息级别，但作为Python字典或resp.JSON字符串。
　　 "rawdict"/"rawjson"："dict"/"json"的超级集合。它还提供诸如XML之类的字符详细信息。
　　 "xhtml"：文本信息级别与文本版本相同，但包含图像。
　　 "xml"：不包含图像，但包含每个文本字符的完整位置和字体信息。使用XML模块进行解释。
　　e. 搜索文本
　　您可以找到某个文本字符串在页面上的确切位置：

1. areas = page.search_for("mupdf")

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　这将提供一个矩形列表，每个矩形都包含一个字符串“mupdf”（不区分大小写）。您可以使用此信息来突出显示这些区域（仅限PDF）或创建文档的交叉引用。
　　7. PDF操作
　　PDF是唯一可以使用PyMuPDF修改的文档类型。其他文件类型是只读的。
但是，您可以将任何文档（包括图像）转换为PDF，然后将所有PyMuPDF功能应用于转换结果,Document.convert_to_pdf()。
　　Document.save()始终将PDF以其当前（可能已修改）状态存储在磁盘上。


通常，您可以选择是保存到新文件，还是仅将修改附加到现有文件（“增量保存”），这通常要快得多。
　　下面介绍如何操作PDF文档。
　　a. 修改、创建、重新排列和删除页面
　　有几种方法可以操作所谓页面树（描述所有页面的结构）：

1. 　# append complete doc2 to the end of doc1
   
2. 　　doc1.insert_pdf(doc2)

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下面是一个拆分doc1的片段。它将创建第一页和最后10页的新文档：

1. 　doc2 = fitz.open() # new empty PDF
   
2. 　　doc2.insert_pdf(doc1, to_page = 9) # first 10 pages
   
3. 　　doc2.insert_pdf(doc1, from_page = len(doc1) - 10) # last 10 pages
   
4. 　　doc2.save("first-and-last-10.pdf")

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c. 保存
　　Document.save()将始终以当前状态保存文档。
　　您可以通过指定选项incremental=True将更改写回原始PDF。这个过程（通常）非常快，因为更改会附加到原始文件，而不会完全重写它。
　　d. 关闭
　　在程序继续运行时，通常需要“关闭”文档以将底层文件的控制权交给操作系统。
　　这可以通过Document.close()方法实现。除了关闭基础文件外，还将释放与文档关联的缓冲区。