Python二维码的生成与识别
一、什么是二维码
QRCode——百度百科：https://baike.baidu.com/item/QRCode
二、二维码相关的第三方库
1.qrcode
- 描述
二维码的生成，可以设置二维码的前景色、背景色。图片的类型主要是PNG和SVG(可缩放矢量图形（Scalable Vector Graphics）).
- 安装
pip install qrcode
- 示例 1
import qrcode img = qrcode.make('人生苦短，我用Python！') img.show()
效果如下图：
- 示例 2
import qrcode qr = qrcode.QRCode( #version值范围[1-40]整数，1表示21x21矩阵，值为None，qr.make(fit=True),则系统自动调整大小 version=4, #直观的感受是二维码中像素的密集程度，数越大，密集程度越高 error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_M,#容错率 7%，15%，25%，30% box_size=8, #二维码的每个box像素块的大小是多少像素 border=2, #二维码与图片的边缘的距离是多少个box ) qr.add_data('人生苦短，我用Python！') # 二维码内容 # qr.make(fit=True) # 图片中的二维码大小自适应，以保证二维码内容能完整绘制 img = qr.make_image(fill_color="blue", back_color="white") #前景、背景色 img.show() #也可以使用save()方法保存到本地
- 效果如下图：
之所以这个图片中超过了21x21的大小，是因为数据内容“人生苦短，我用Python！”超过了version=1的大小，实际的结果是是version=3了。
具体的二维码（QRcode）容量的计算与版本的说明，可以参考如下地址的说明：https://blog.csdn.net/parasoft/article/details/84787173
QRCode类其它比较实用的方法说明：
- get_matrix() ：返回值是一个二维的列表，表示的是如何逐行绘制这个二维码，当当值为1的True的时候，绘制前景box像素块，当值为False的时候，使用背景色绘制box像素块。通过对这个二维列表的分析，可以很好的理解，border参数的效果，因为border参数的值就是每个方向(上下左右)的空行或者空列的数目。
- print_ascii() ：在控制台打印出二维码
- clear() ：重置(清空)二维码中的数据内容，便于重新通过add_data(）方法修改二维码表示的内容。
- 示例 3
获取qrcode生成的图片的属性信息：
import qrcode img = qrcode.make('人生苦短，我用Python！') img.save('C:/Users/administrator/Desktop/tmp/qr.png') print('box_size:', img.box_size, '\n', 'border:', img.border, '\n', '前景色：',img.fill_color, '\n' '图片像素大小：', img.pixel_size,'\n', '图片类型:', img.kind,'\n', # 效果等同于img.check_kind(kind=None) 'version:', int(1+(img.width - 21)/4) # img.width的值就是每行或每列的box的数量 )
- 示例 4
生成SVG格式的图片，对于SVG格式的图片的说明，这种图片是一种矢量图片，不会因为图片放大而失真（变模糊），可以使用浏览器打开。详细的说明请参考如下网址：
代码示例如下：
import qrcode import qrcode.image.svg method = '' if method == 'basic': # Simple factory, just a set of rects. factory = qrcode.image.svg.SvgImage elif method == 'fragment': # Fragment factory (also just a set of rects) factory = qrcode.image.svg.SvgFragmentImage else: # Combined path factory, fixes white space that may occur when zooming factory = qrcode.image.svg.SvgPathImage img = qrcode.make('人生苦短，我用Python！', image_factory=factory) img.save('c:/Users/administrator/Desktop/tmp/aa.svg')
- 示例 5
示例代码如下：
import qrcode from PIL import Image img = qrcode.make('https://www.cnblogs.com/hyyx/') #默认的容错率为M，15% logoimg = Image.open('C:/Users/adminstrator/Pictures/logo.png') # 加载logo图片，使用的是PIL中的Image类，不是tkinter中的 logo_w,logo_h = logoimg.size #logo图片的实际宽高 img_w,img_h = img.size # 二维码图片的宽高 if logo_w > int(img_w / 7): #logo的宽度不能超过img的3/20 logo_w = int(img_w / 7) if logo_h > int(img_h / 7): #logo的高度不能超过img的3/20 logo_h = int(img_h / 7) logoimg = logoimg.resize((logo_w,logo_h)) #调整logo的大小 point_w = int((img_w - logo_w) / 2) #计算logo放置在img上的左上角的x轴坐标 point_h = int((img_h - logo_h) / 2) # 计算logo放置在img上的左上角的y轴坐标 img = img.convert(mode="RGBA") # 将图片的模式转换为彩色透明模式 img.paste(logoimg,(point_w,point_h)) # 将logo贴在img图片的中间 img.show() # 显示图片
2.MyQR
可生成普通二维码、带图片的艺术二维码（黑白与彩色）、动态二维码（黑白与彩色），这个库不支持中文内容，生成的动态GIF的二维码文件比较大。
- 安装
pip install MyQR
使用方法主要是调用run方法：
version,level,img_name = myqr.run(words, version=1, level='H', picture=None, colorized=False, contrast=1.0, brightness=1.0, save_name=None, save_dir=os.getcwd() )
参数说明：
- words：二维码的内容，不支持中文。可以包括数字、大小写英文字母，英文标点符号和空格。
- version：版本，可选参数，默认值1，值范围{1,2,3,...,40}
- level ：容错率，可选参数，默认值H，值范围{L,M,Q,H}，分别代表7%，15%，25%，35%
- picture ：背景图片，可选参数，默认值None，可以指定待绝对路径的gif格式图片变成动态gif二维码
- colorized ：用于控制picture参数指定的图片是否以彩色显示，可选参数，默认值为False
- contrast ：用以调节图片的对比度，可选参数，默认1.0 表示原始图片
- brightness ：用来调节图片的亮度，可选参数，默认1.0 表示原始亮度
- save_name ：保存文件名，可选参数，默认值qrcode.png，文件名的格式支持('.jpg','.png','.bmp','.gif')，需要说明的是，如果指定了picture的名字，那么save_name的文件扩展名必须与picture指定的文件扩展名一致。
- save_dir ：保存目录，可选参数，默认值当前目录
下面是一些生成二维码的示例：
- 示例 1
实现方式：
# -*- coding: utf-8 -*- from MyQR import myqr version,level,img_name = myqr.run('https://www.cnblogs.com/hyyx/') print(version,level,img_name)
- 示例 2
实现代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*- from MyQR import myqr myqr.run('https://www.cnblogs.com/hyyx/', picture = 'C:/Users/administrator/Pictures/0.gif', colorized = False, save_name = '1.gif', save_dir = 'C:/Users/administrator/Pictures/' )
- 示例 3
实现代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*- from MyQR import myqr myqr.run('https://www.cnblogs.com/hyyx/', picture = 'C:/Users/administrator/Pictures/0.gif', colorized = True, )
3 pyzbar和pyzbar-x
建议使用pyzbar-x，主要原因可以查看pyzbar-x的github上的说明如下：
Differences:
- only python 3 support (see supported versions below)
- additional properties on Decoded object
- use decode(xml=True) to get xml directly from underlying zbar_symbol_xml , in case bindings will get outdated
- removed read_zbar script
主要的作用是进行条形码和二维码的识别
- 安装
pip install pyzbar-x
- 示例1
# -*- coding: utf-8 -*- from pyzbar import pyzbar from PIL import Image import tkinter.filedialog as fd import os #=============================================================================== # #将读取到的二维码抠图显示 #=============================================================================== def just_dis_codePic(coordinate): x0 = coordinate.left y0 = coordinate.top x1 = coordinate.width + x0 y1 = coordinate.height + y0 img_code = img.crop((x0,y0,x1,y1)) img_code.show() #=============================================================================== # # 主程序开始 #=============================================================================== if __name__ == '__main__': filename = fd.askopenfilename(title='选择文件对话框', filetypes=[('图片文件', ('.jpg', '.png', '.gif'))], initialdir= os.getcwd(), multiple=0 ) if len(filename) != 0: img = Image.open(filename) # 含有条形码或二维码的图片 results = pyzbar.decode(img) # 对图片进行解码 for result in results: print('解码内容：', result.data.decode('utf-8') + '\n' + '图片类型：', result.type + '\n' + '二维码区域：',result.polygon ) just_dis_codePic(result.rect) # 截取二维码
4 zxing
ZXing是一个开放源码的，用Java实现的多种格式的1D（1维）/2D（2维）条码图像处理库，存在很多供其它语言调用的端口。
python语言基于zxing的开源项目主要有两个：
- python-zxing
- pyzxing
两个库的功能基本相同，根据pyzxing项目的主页描述：
A Python wrapper of ZXing library. python-zxing does not work properly and is out of maintenance. So I decide to create this repository so that Pythoneers can take advantage of ZXing library with minimum effort.
似乎python-zxing项目停更了。所以创建了pyzxing这个项目分支。
- python-zxing 安装
pip install zxing
- pyzxing安装
pip install pyzxing
pyzxing在使用过程中，会自动下载zxing的jar包，具体的代码可以从安装包的reader文件中查看到。这里将不会使用pyzxing来进行示例说明。不足是，zxing库无法识别一张图片中的多个条码。
- 示例 1：
# -*- coding: utf-8 -*- from zxing import BarCodeReader reader = BarCodeReader() # 实例化条码读取类 results = reader.decode('qrcode.png') #调用解码函数进行解码 print(results) #打印结果 print('条码类型：', results.format + '\n' + '内容类型：', results.type + '\n' + '条码内容(raw)：', results.raw + '\n' + '条码内容(parsed)：', results.parsed + '\n' + '图片路径：' + results.uri + '\n' + '坐标点：', results.points #实际是二维码定位点的坐标 )
- 示例 2：
可以同时解析多张图片
# -*- coding: utf-8 -*- from zxing import BarCodeReader reader = BarCodeReader() # 实例化条码读取类 results = reader.decode(('qrcode.png','1.gif')) #调用解码函数进行解码 for result in results: print('条码类型：', result.format + '\n' + '内容类型：', result.type + '\n' + '条码内容(raw)：', result.raw + '\n' + '条码内容(parsed)：', result.parsed + '\n' + '图片路径：' + result.uri + '\n' + '坐标点：', result.points #实际是二维码定位点的坐标 )
对于zxing的条码解析，主要是依托于java版本的zxing核心类库。主要是core.jar，javase.jar，jcommander.jar这三个文件。
而对于图片的解析，实际上执行了操作系统命令，命令的内容如下：
java -cp zxing库的安装目录\java\* com.google.zxing.client.j2se.CommandLineRunner 图片的绝对路径
