使用python，生成数字在图片上的验证码

许多网站在注册时都要求输入验证码，这样做为了防止被程序恶意注册和保证网站安全

1. Pillow

PIL(Python Imaging Library)是一个强大的python图像处理库，只是支持到python2.7, Pillow虽说是PIL的一个分支，但是pillow支持python3.x，已经发展成比PIL本身更具活力的图像处理库，我们使用Pillow来生成验证码，安装方式为

pip install Pillow

2. 生成一张指定大小随机颜色的图片

2.1 随机颜色

颜色的处理使用(r,g,b)格式，r, g, b 的范围是[0, 255]， 使用random模块的randint方法生成3个随机数

def random_color():c1 = random.randint(0, 255)c2 = random.randint(0, 255)c3 = random.randint(0, 255)return c1, c2, c3

2.2 生成一张指定大小的图片

def random_color():c1 = random.randint(0, 255)c2 = random.randint(0, 255)c3 = random.randint(0, 255)return c1, c2, c3def generate_picture(width=120, height=35):image = Image.new('RGB', (width, height), random_color())return imageif __name__ == '__main__':image = generate_picture()image.save('test.png')

现在还只是生成了一张颜色随机的图片，接下来要在图片上面写上随机数字和字母

3. 在图片上写上随机数字和字母

3.1 生成随机数字和字母

def get_random_str():'''获取一个随机字符, 数字或小写字母:return:'''random_num = str(random.randint(0, 9))random_low_alpha = chr(random.randint(97, 122))random_char = random.choice([random_num, random_low_alpha])return random_char

使用random模块提供的随机函数生成指定长度的字符串

3.2 在image对象上画数字和字母

def draw_str(count, image, font_size):"""在图片上写随机字符:param count: 字符数量:param image: 图片对象:param font_size: 字体大小:return:"""draw = ImageDraw.Draw(image)# 获取一个font字体对象参数是ttf的字体文件的目录，以及字体的大小font_file = os.path.join('Andale Mono.ttf')font = ImageFont.truetype(font_file, size=font_size)temp = []for i in range(count):random_char = random_str()draw.text((10+i*30, -2), random_char, random_color(), font=font)temp.append(random_char)valid_str = "".join(temp)    # 验证码return valid_str, imageif __name__ == '__main__':image = generate_picture()valid_str, image = draw_str(4, image, 35)image.save('test.png')

创建一个ImageDraw.Draw对象，在image上画随机字符，你可以设置字体， 我使用了Andale Mono.ttf， mac电脑上在/System/Library/Fonts 目录下找到字体，其他系统也有各自的字体文件，将字体文件复制到与脚本相同的目录下。

4. 制造噪点

为了防止验证码被轻易的破解，还应该在图片上制造一些噪点，随机画几条线，随机画几个点

def noise(image, width=120, height=35, line_count=3, point_count=20):''':param image: 图片对象:param width: 图片宽度:param height: 图片高度:param line_count: 线条数量:param point_count: 点的数量:return:'''draw = ImageDraw.Draw(image)for i in range(line_count):x1 = random.randint(0, width)x2 = random.randint(0, width)y1 = random.randint(0, height)y2 = random.randint(0, height)draw.line((x1, y1, x2, y2), fill=random_color())# 画点for i in range(point_count):draw.point([random.randint(0, width), random.randint(0, height)], fill=random_color())x = random.randint(0, width)y = random.randint(0, height)draw.arc((x, y, x + 4, y + 4), 0, 90, fill=random_color())return imageif __name__ == '__main__':image = generate_picture()valid_str, image = draw_str(4, image, 35)image = noise(image)image.save('test.png')

5. 生成base64编码的图片

实践中，如果是生成网站注册使用的验证码图片，一般来说不会将其保存到图片文件中，因为这会生成大量的小图片，完全没必要。我们可以将图片的内容保存到BytesIO对象中，最终生成base64编码的图片，这样，向前端传回去的就是字符串，格式为

data:image/jpeg;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAH...

data:image/jpeg;base64 这一段是固定写法，逗号剩余的部分是图片经过base64编码后的字符串

def valid_code():"""生成图片验证码,并对图片进行base64编码:return:"""image = generate_picture()valid_str, image = draw_str(4, image, 35)image = noise(image)f = BytesIO()image.save(f, 'png')        # 保存到BytesIO对象中, 格式为pngdata = f.getvalue()f.close()encode_data = base64.b64encode(data)data = str(encode_data, encoding='utf-8')img_data = "data:image/jpeg;base64,{data}".format(data=data)return valid_str, img_dataif __name__ == '__main__':print(valid_code())

6. 全部代码

为了向你阐述生成验证码图片的过程，我将整个过程进行拆解，因此代码也被拆解的凌乱，你可以将这些代码整合,以便在实际应用中使用

import os
import random
import base64
from io import BytesIO
from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFontdef random_color():c1 = random.randint(0, 255)c2 = random.randint(0, 255)c3 = random.randint(0, 255)return c1, c2, c3def generate_picture(width=120, height=35):image = Image.new('RGB', (width, height), random_color())return imagedef random_str():'''获取一个随机字符, 数字或小写字母:return:'''random_num = str(random.randint(0, 9))random_low_alpha = chr(random.randint(97, 122))random_char = random.choice([random_num, random_low_alpha])return random_chardef draw_str(count, image, font_size):"""在图片上写随机字符:param count: 字符数量:param image: 图片对象:param font_size: 字体大小:return:"""draw = ImageDraw.Draw(image)# 获取一个font字体对象参数是ttf的字体文件的目录，以及字体的大小font_file = os.path.join('Andale Mono.ttf')font = ImageFont.truetype(font_file, size=font_size)temp = []for i in range(count):random_char = random_str()draw.text((10+i*30, -2), random_char, random_color(), font=font)temp.append(random_char)valid_str = "".join(temp)    # 验证码return valid_str, imagedef noise(image, width=120, height=35, line_count=3, point_count=20):''':param image: 图片对象:param width: 图片宽度:param height: 图片高度:param line_count: 线条数量:param point_count: 点的数量:return:'''draw = ImageDraw.Draw(image)for i in range(line_count):x1 = random.randint(0, width)x2 = random.randint(0, width)y1 = random.randint(0, height)y2 = random.randint(0, height)draw.line((x1, y1, x2, y2), fill=random_color())# 画点for i in range(point_count):draw.point([random.randint(0, width), random.randint(0, height)], fill=random_color())x = random.randint(0, width)y = random.randint(0, height)draw.arc((x, y, x + 4, y + 4), 0, 90, fill=random_color())return imagedef valid_code():"""生成图片验证码,并对图片进行base64编码:return:"""image = generate_picture()valid_str, image = draw_str(4, image, 35)image = noise(image)f = BytesIO()image.save(f, 'png')        # 保存到BytesIO对象中, 格式为pngdata = f.getvalue()f.close()encode_data = base64.b64encode(data)data = str(encode_data, encoding='utf-8')img_data = "data:image/jpeg;base64,{data}".format(data=data)return valid_str, img_dataif __name__ == '__main__':print(valid_code())