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这周一写了一篇《 》给大家讲了如何快速学习python。
其中就有说到我们为什么不要执迷于框架、模块的调用，而要自己先去造轮子。那今天就给大家造一个。
验证码是web开发中不可缺少的元素，而python又提供了非常多的验证码模块帮助大家快速生成各种验证码。
那你知道验证码生成的原理吗？所谓知其然，还要知其所以然。面试中，面试官不会因为你对框架很熟悉就夸赞你。
那今天小胖就带大家一层一层拨开验证码的衣服，看看其中的小奥秘 -<-
演示环境
- 操作系统： windows10
- python版本： python 3.7
- 代码编辑器： pycharm 2018.2
- 使用第三方模块： pillow
验证码的必须元素
1. 一张图片
2. 文本
3. 干扰元素
- 线条干扰
- 小圆点干扰
熟悉pillow库
我们既然需要使用pillow库制作验证码，那么首先我们先来熟悉一下我们需要用到的方法。
1. Image.new(): 这个方法可以生成一张图片，有三个参数。
- mode:颜色空间模式，可以是`'RGBA','RGB','L'`等等模式
- size:图片尺寸，接收一个两个整数的元祖
- color:图片的填充颜色，可以是`red，green`等，也可以是rgb的三个整数的元祖。 也就是背景颜色
from PIL import Image
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), (255,255,255))
上面代码创建了一个亿RGB为颜色空间模式，尺寸为1080*900，背景颜色为白色的图片。
2. Image.save(): 保存图片到本地
- fp: 本地文件名
- format: 可选参数，制定文件后缀名。
from PIL import Image
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), (255,255,255))# captcha.save('captcha.png')captcha.save('captcha', format='png')
上面两种方式保存效果是一样的。
3. Image.show():显示图片，会调用电脑自带的显示图片的软件。
4. ImageFont.truetype(): 加载一个字体文件。 生成一个字体对象。
from PIL import ImageFont
# 字体文件路径 字体大小font = ImageFont.truetype('simkai.ttf', 16)
5. ImageDraw.Draw(): 生成画笔对象。
from PIL import Image, ImageDraw
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), 'red')draw = ImageDraw.Draw(captcha)
上面就创建了一个在captcha这张图片上的画笔，我们在这个图片上画任何东西都会使用这个画笔对象。
6. ImageDraw.Draw().text():在图片上绘制给定的字符
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), 'red')font = ImageFont.truetype('simkai.ttf', 16)draw = ImageDraw.Draw(captcha)# 字符绘制位置, 绘制的字符, 制定字体, 字符颜色draw.text((0,0), 'hello world', font=font, fill='black')
7. ImageDraw.Draw().line():在图片上绘制线条
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), 'red')draw = ImageDraw.Draw(captcha)# 线条起点, 线条终点draw.line([(0,0),(1080,900)], fill='black')
8. ImageDraw.Draw().point(): 在图片上绘制点
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
captcha = Image.new('RGB', (1080, 900), 'red')font = ImageFont.truetype('simkai.ttf', 16)draw = ImageDraw.Draw(captcha)# 点的位置, 颜色draw.point((500,500), fill='black')
制作我们的验证码我们就会使用到上面的方法。 当然，pillow肯定不止这些方法，这里我们就只列举这些了。
制作验证码
1. 首先我们定义一个类，初始化一些需要的参数。
import string
class Captcha():'''captcha_size: 验证码图片尺寸font_size: 字体大小text_number: 验证码中字符个数line_number: 线条个数background_color: 验证码的背景颜色sources: 取样字符集。验证码中的字符就是随机从这个里面选取的save_format: 验证码保存格式'''def __init__(self, captcha_size=(150,100), font_size=30,text_number=4, line_number=4, background_color=(255, 255, 255), sources=None, save_format='png'):self.text_number = text_numberself.line_number = line_numberself.captcha_size = captcha_sizeself.background_color = background_colorself.font_size = font_sizeself.format = save_formatif sources:self.sources = sourceselse:self.sources = string.ascii_letters + string.digits
这里说一下string模块。
- string.ascii_letters: 得到a-zA-Z所有字符
- string.digits: 得到0-9所有数字
2. 随机从sources获取字符
import random
def get_text(self):text = random.sample(self.sources,k=self.text_number)return ''.join(text)
random.sample()方法： 从第一个参数中随机获取字符。 获取个数有第二个参数指定。
3. 随机获取绘制字符的颜色
def get_font_color(self):
font_color = (random.randint(0, 150), random.randint(0, 150), random.randint(0, 150))return font_color
4. 随机获取干扰线条的颜色
def get_line_color(self):
line_color = (random.randint(0, 250), random.randint(0, 255), random.randint(0, 250))return line_color
5. 编写绘制文字的方法
def draw_text(self,draw, text, font, captcha_width, captcha_height, spacing=20):
'''在图片上绘制传入的字符:param draw: 画笔对象:param text: 绘制的所有字符:param font: 字体对象:param captcha_width: 验证码的宽度:param captcha_height: 验证码的高度:param spacing: 每个字符的间隙:return:'''# 得到这一窜字符的高度和宽度text_width, text_height = font.getsize(text)# 得到每个字体的大概宽度every_value_width = int(text_width / 4)# 这一窜字符的总长度text_length = len(text)# 每两个字符之间拥有间隙，获取总的间隙total_spacing = (text_length-1) * spacingif total_spacing + text_width >= captcha_width:raise ValueError("字体加中间空隙超过图片宽度!")# 获取第一个字符绘制位置start_width = int( (captcha_width - text_width - total_spacing) / 2 )start_height = int( (captcha_height - text_height) / 2 )# 依次绘制每个字符for value in text:position = start_width, start_heightprint(position)# 绘制textdraw.text(position, value, font=font, fill=self.get_font_color())# 改变下一个字符的开始绘制位置start_width = start_width + every_value_width + spacing
6. 绘制线条的方法
def draw_line(self, draw, captcha_width, captcha_height):
'''绘制线条:param draw: 画笔对象:param captcha_width: 验证码的宽度:param captcha_height: 验证码的高度:return:'''# 随机获取开始位置的坐标begin = (random.randint(0,captcha_width/2), random.randint(0, captcha_height))# 随机获取结束位置的坐标end = (random.randint(captcha_width/2,captcha_width), random.randint(0, captcha_height))draw.line([begin, end], fill=self.get_line_color())
7. 绘制小圆点
def draw_point(self, draw, point_chance, width, height):
'''绘制小圆点:param draw: 画笔对象:param point_chance: 绘制小圆点的几率 概率为 point_chance/100:param width: 验证码宽度:param height: 验证码高度:return:'''# 按照概率随机绘制小圆点for w in range(width):for h in range(height):tmp = random.randint(0, 100)if tmp < point_chance:draw.point((w, h), fill=self.get_line_color())
8. 制作验证码
def make_captcha(self):
# 获取验证码的宽度， 高度width, height = self.captcha_size# 生成一张图片captcha = Image.new('RGB',self.captcha_size,self.background_color)# 获取字体对象font = ImageFont.truetype('simkai.ttf',self.font_size)# 获取画笔对象draw = ImageDraw.Draw(captcha)# 得到绘制的字符text = self.get_text(# 绘制字符self.draw_text(draw, text, font, width, height)# 绘制线条for i in range(self.line_number):self.draw_line(draw, width, height)# 绘制小圆点 10是概率 10/100， 10%的概率self.draw_point(draw,10,width,height)# 保存图片captcha.save('captcha',format=self.format)# 显示图片captcha.show()
这样，我们就生成了我们的图片验证码了，效果图:
关注公众号「Python专栏」，后台回复关键字「验证码」，获取完整代码～
[ 完 ]
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