使用Matplotlib,PyQt和Threading进行实时绘图会导致python崩溃

时间:2013-10-15 20:39:43

标签: python multithreading matplotlib pyqt queue

我一直在努力使用我的Python应用程序而且找不到任何答案。

我正在使用使用Matplotlib小部件的PyQT GUI应用程序。 GUI启动一个新线程,处理绘图到mpl小部件。我害怕通过从另一个线程访问matplotlib绘图组件导致崩溃,现在运行到竞争状态。

这基本上就是我的代码:

class Analyzer(QMainWindow, Ui_MainWindow):
  def __init__(self, parent=None):
    self.timer = QTimer()
    super(Analyzer, self).__init__(parent)
    self.setupUi(self)

    self.background = self.mpl.canvas.copy_from_bbox(self.mpl.canvas.ax.bbox)

    self.plotQueue = Queue.Queue()
    self.plotterStarted = False

    self.plotter = Plotter(self.mpl, self.plotQueue)
    self.cam = Cam(self.plotQueue, self.textEdit)
    ...

class Ui_MainWindow(object):
  def setupUi(self, MainWindow):
    ...
    self.mpl = MplWidget(self.centralWidget)
    ...

class MplWidget(QtGui.QWidget):
"""Widget defined in Qt Designer"""
  def __init__(self, parent = None):
    QtGui.QWidget.__init__(self, parent)
    self.canvas = MplCanvas()
    ...

class MplCanvas(FigureCanvas):
"""Class to represent the FigureCanvas widget"""
  def __init__(self):        
    # setup Matplotlib Figure and Axis
    self.fig = Figure()
    self.ax = self.fig.add_subplot(111)

    # initialization of the canvas
    FigureCanvas.__init__(self, self.fig)

    FigureCanvas.updateGeometry(self)

绘图员课程:

class Plotter():
  def __init__(self, mpl="", plotQueue=""):
    self.mpl = mpl
    self.background = self.mpl.canvas.copy_from_bbox(self.mpl.canvas.ax.bbox)
    self.plotQueue = plotQueue
    ...
  def start(self):
    threading.Thread(target=self.run).start()

  ''' Real time plotting '''
  def run(self):
    while True:
      try:
        inputData = self.plotQueue.get(timeout=1)

        # Go through samples
        for samples in inputData:
            self.line, = self.mpl.canvas.ax.plot(x, y, animated=True, label='Jee')

            for sample in samples:
                x.append(sample['tick'])
                y.append(sample['linear'])

            self.line.set_data(x,y)
            self.mpl.canvas.ax.draw_artist(self.line)
            self.mpl.canvas.blit(self.mpl.canvas.ax.bbox)
         ...

所以我将mpl和plotQueue传递给Plotter类对象。 PlotQueue填充在Cam类中,该类处理来自外部hw的传入数据。绘图仪读取plotQueue,处理它并调用mpl的绘图。

但这是一种访问mpl的线程安全方法吗?如果没有,我该怎么办?任何有关此的提示都表示赞赏。


编辑1.

我在主线程中添加了QTimer来处理绘图,如评论中所示。经过一番小小的调整后,我的工作得相当好。

class Analyzer(...):
  def __init__(self, parent=None):
    QObject.connect(self.timer, SIGNAL("timeout()"), self.periodicCall)

  def periodicCall(self):
    self.plotter.draw()

  def startButton(self):
    self.timer.start(10)

非常感谢您提供有用的评论。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果你的程序中的matplotlib正在使用QT后端(我认为它是因为你将它嵌入到Qt应用程序中),那么绘图将在你调用matplotlib命令的线程中完成。这将是一个问题,因为Qt要求所有绘图都是从主线程完成的。 所以我很确定你不能简单地修复它。(如果你使用的是GTK,你可以使用gtk锁来防止主进程与GUI进行交互,同时你从GUI做了相关的事情你的线程,但Qt摆脱了他们在v4及以上的类似锁定。)

您有几个选择:

  1. 尝试并分离出matplotlib的绘图部分(可能甚至不可能?)并通过发送QApplication.postEvent()

  2. 的事件让它们在主线程中运行
  3. 不使用线程,只需在主线程中使用回调(可能使用QTimer定期调用或在程序空闲时调用)。这可能不会影响应用程序的性能,因为Python GIL无论如何都会阻止真正的多线程行为。

  4. 使用其他绘图库。前几天我看了PyQtGraph,看起来好像很顺利。从我的简短一瞥看,我认为它有能力使用RemoteGraphicsView在幕后处理所有这些。这将启动第二个进程,用于执行CPU密集型绘图工作,这可以解决前面提到的Python GIL问题。如果您有兴趣,请查看他们提供的示例