python模块之PIL模块（生成随机验证码图片）

Posted 2020-11-02 PythonAV

PIL简介

什么是PIL

PIL：是Python Image Library的缩写，图像处理的模块。主要的类包括Image,ImageFont,ImageDraw,ImageFilter

PIL的导入

首先需要安装一下pillow包

pip install pillow

然后就可以调用PIL里的类了

from PIL import Image
from PIL import ImageFont
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFilter

PIL常用方法

open()  #打开图片

new(mode,size,color)   #创建一张空白图片

save("test.gif","GIF")   #保存（新图片路径和名称，保存格式）

size()   #获取图片大小

thumbnail(weight,high)   #缩放图片大小（宽，高）

show()    #显示图片

blend(img1,img2,alpha)   #两张图片相加，alpha表示img1和img2的比例参数。

crop()   #剪切，提取某个矩阵大小的图像。它接收一个四元素的元组作为参数，各元素为（left, upper, right, lower），坐标系统的原点（0, 0）是左上角。

rotate(45)    #逆时针旋转45度

transpose()    #旋转图像
    transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)       #左右对换。
    transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)       #上下对换。
    transpose(Image.ROTATE_90)             #旋转 90 度角。
    transpose(Image.ROTATE_180)            #旋转 180 度角。
    transpose(Image.ROTATE_270)            #旋转 270 度角。

paste(im,box)#粘贴box大小的im到原先的图片对象中。

convert()    #用来将图像转换为不同色彩模式。

filters()     #滤镜
    BLUR   #虚化
    EMBOSS
resize((128,128))     #resize成128*128像素大小

convert("RGBA")    #图形类型转换

getpixel((4,4))   #获取某个像素位置的值

putpixel((4,4),(255,0,0))    #写入某个像素位置的值

PIL应用

我们主要用PIL来生成一张验证码的随机图，下面，我们就一步步来做一个小示例

1、生成一张固定尺寸固定颜色的图片

from PIL import Image

# 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，红色
image = Image.new(\'RGB\',(150,30),\'red\')
# 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
image.save(open(\'test.png\',\'wb\'),\'png\')

2、生成一张随机颜色的图片

from PIL import Image
import random

def getRandomColor():
    \'\'\'获取一个随机颜色(r,g,b)格式的\'\'\'
    c1 = random.randint(0,255)
    c2 = random.randint(0,255)
    c3 = random.randint(0,255)
    return (c1,c2,c3)

# 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，随机颜色
image = Image.new(\'RGB\',(150,30),getRandomColor())
# 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
image.save(open(\'test.png\',\'wb\'),\'png\')

3、生成一张带有固定字符串的随机颜色的图片

from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFont
import random

def getRandomColor():
    \'\'\'获取一个随机颜色(r,g,b)格式的\'\'\'
    c1 = random.randint(0,255)
    c2 = random.randint(0,255)
    c3 = random.randint(0,255)
    return (c1,c2,c3)


# 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，随机颜色
image = Image.new(\'RGB\',(150,30),getRandomColor())

# 获取一个画笔对象，将图片对象传过去
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=ImageFont.truetype("kumo.ttf",size=32)

# 在图片上写东西,参数是：定位，字符串，颜色，字体
draw.text((20,0),\'fuyong\',getRandomColor(),font=font)

# 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
image.save(open(\'test.png\',\'wb\'),\'png\')

　效果：

 

4、生成一张带有随机字符串随机颜色的图片

from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFont
import random

def getRandomColor():
    \'\'\'获取一个随机颜色(r,g,b)格式的\'\'\'
    c1 = random.randint(0,255)
    c2 = random.randint(0,255)
    c3 = random.randint(0,255)
    return (c1,c2,c3)


def getRandomStr():
    \'\'\'获取一个随机字符串，每个字符的颜色也是随机的\'\'\'
    random_num = str(random.randint(0, 9))
    random_low_alpha = chr(random.randint(97, 122))
    random_upper_alpha = chr(random.randint(65, 90))
    random_char = random.choice([random_num, random_low_alpha, random_upper_alpha])

    return random_char


# 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，随机颜色
image = Image.new(\'RGB\',(150,30),getRandomColor())

# 获取一个画笔对象，将图片对象传过去
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=ImageFont.truetype("kumo.ttf",size=26)



for i in range(5):
    # 循环5次，获取5个随机字符串
    random_char = getRandomStr()

    # 在图片上一次写入得到的随机字符串,参数是：定位，字符串，颜色，字体
    draw.text((10+i*30, 0),random_char , getRandomColor(), font=font)


# 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
image.save(open(\'test.png\',\'wb\'),\'png\')

　　效果：

 

5、生成一张带有噪点的验证码图片

from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFont
import random

def getRandomColor():
    \'\'\'获取一个随机颜色(r,g,b)格式的\'\'\'
    c1 = random.randint(0,255)
    c2 = random.randint(0,255)
    c3 = random.randint(0,255)
    return (c1,c2,c3)


def getRandomStr():
    \'\'\'获取一个随机字符串，每个字符的颜色也是随机的\'\'\'
    random_num = str(random.randint(0, 9))
    random_low_alpha = chr(random.randint(97, 122))
    random_upper_alpha = chr(random.randint(65, 90))
    random_char = random.choice([random_num, random_low_alpha, random_upper_alpha])

    return random_char


# 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，随机颜色
image = Image.new(\'RGB\',(150,30),getRandomColor())

# 获取一个画笔对象，将图片对象传过去
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=ImageFont.truetype("kumo.ttf",size=26)


for i in range(5):
    # 循环5次，获取5个随机字符串
    random_char = getRandomStr()

    # 在图片上一次写入得到的随机字符串,参数是：定位，字符串，颜色，字体
    draw.text((10+i*30, 0),random_char , getRandomColor(), font=font)


# 噪点噪线
width=150
height=30
# 划线
for i in range(5):
    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=getRandomColor())

# 画点
for i in range(30):
    draw.point([random.randint(0, width), random.randint(0, height)], fill=getRandomColor())
    x = random.randint(0, width)
    y = random.randint(0, height)
    draw.arc((x, y, x + 4, y + 4), 0, 90, fill=getRandomColor())

# 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
image.save(open(\'test.png\', \'wb\'), \'png\')

　　效果：

6、对验证码图片生成进行封装

from PIL import Image
from PIL import ImageDraw
from PIL import ImageFont
import random

class ValidCodeImg:
    def __init__(self,width=150,height=30,code_count=5,font_size=32,point_count=20,line_count=3,img_format=\'png\'):
        \'\'\'
        可以生成一个经过降噪后的随机验证码的图片
        :param width: 图片宽度 单位px
        :param height: 图片高度 单位px
        :param code_count: 验证码个数
        :param font_size: 字体大小
        :param point_count: 噪点个数
        :param line_count: 划线个数
        :param img_format: 图片格式
        :return 生成的图片的bytes类型的data
        \'\'\'
        self.width = width
        self.height = height
        self.code_count = code_count
        self.font_size = font_size
        self.point_count = point_count
        self.line_count = line_count
        self.img_format = img_format

    @staticmethod
    def getRandomColor():
        \'\'\'获取一个随机颜色(r,g,b)格式的\'\'\'
        c1 = random.randint(0,255)
        c2 = random.randint(0,255)
        c3 = random.randint(0,255)
        return (c1,c2,c3)

    @staticmethod
    def getRandomStr():
        \'\'\'获取一个随机字符串，每个字符的颜色也是随机的\'\'\'
        random_num = str(random.randint(0, 9))
        random_low_alpha = chr(random.randint(97, 122))
        random_upper_alpha = chr(random.randint(65, 90))
        random_char = random.choice([random_num, random_low_alpha, random_upper_alpha])
        return random_char


    def getValidCodeImg(self):
        # 获取一个Image对象，参数分别是RGB模式。宽150，高30，随机颜色
        image = Image.new(\'RGB\',(self.width,self.height),self.getRandomColor())

        # 获取一个画笔对象，将图片对象传过去
        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=ImageFont.truetype("kumo.ttf",size=self.font_size)

        temp = []
        for i in range(self.code_count):
            # 循环5次，获取5个随机字符串
            random_char = self.getRandomStr()

            # 在图片上一次写入得到的随机字符串,参数是：定位，字符串，颜色，字体
            draw.text((10+i*30, -2),random_char , self.getRandomColor(), font=font)

            # 保存随机字符，以供验证用户输入的验证码是否正确时使用
            temp.append(random_char)
        valid_str = "".join(temp)

        # 噪点噪线
        # 划线
        for i in range(self.line_count):
            x1=random.randint(0,self.width)
            x2=random.randint(0,self.width)
            y1=random.randint(0,self.height)
            y2=random.randint(0,self.height)
            draw.line((x1,y1,x2,y2),fill=self.getRandomColor())

        # 画点
        for i in range(self.point_count):
            draw.point([random.randint(0, self.width), random.randint(0, self.height)], fill=self.getRandomColor())
            x = random.randint(0, self.width)
            y = random.randint(0, self.height)
            draw.arc((x, y, x + 4, y + 4), 0, 90, fill=self.getRandomColor())

        # 在内存生成图片
        from io import BytesIO
        f = BytesIO()
        image.save(f, self.img_format)
        data = f.getvalue()
        f.close()

        return data,valid_str



if __name__ == \'__main__\':

    img = ValidCodeImg()
    data, valid_str = img.getValidCodeImg()
    print(valid_str)

    f = open(\'test.png\', \'wb\')
    f.write(data)

　　

　　效果：

7、应用到实际开发中

login.html

<input id="valid-inp" name="validcode" class="form-control" type="password" placeholder="请输入验证码" autocomplete="off">
             <span id="valid-img"><img id="img" src="/get_valid_img" title="点击再换一张" alt="验证码图片"></span>

urls.py

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from blog import views


urlpatterns = [
    url(r\'^admin/\', admin.site.urls),
    url(r\'^$\',views.Main.as_view(),name=\'main\'),
    url(r\'^login$\',views.Login.as_view(),name=\'login\'),

    # 登录页面验证码图片请求
    url(r\'^get_valid_img\',views.GetValidImg.as_view(),name=\'get_valid_img\'),
]

views.py

class Main(View):
    def get(self,request):
        return render(request,\'main.html\')


class Login(View):

    def get(self,request):
        return render(request, \'login.html\')

    def post(self,request):
        username = request.POST.get(\'username\')
        password = request.POST.get(\'password\')
        valid_code = request.POST.get(\'valid_code\')
        # print(valid_code)
        # print(request.session.get(\'valid_code\'))

        if valid_code.upper() != request.session.get(\'valid_code\').upper():
            return JsonResponse({\'state\':False,\'msg\':\'验证码错误\'})

        user = auth.authenticate(request,username=username,password=password)
        if user:
            # 登录成功，通过auth的login方法将用户写到session中
            auth.login(request,user)
            # 提交表单登录成功后跳转到用户自己的博客首页
            redirect_url = \'/{}\'.format(user.username)
            return JsonResponse({\'state\':True,\'msg\':\'登录成功！\',\'url\':redirect_url})
        else:
            return JsonResponse({\'state\':False,\'msg\':\'用户名或密码错误！\'})


class GetValidImg(View):
    def get(self,request):
        obj = ValidCodeImg()
        img_data,valid_code = obj.getValidCodeImg()
        request.session[\'valid_code\'] = valid_code
        return HttpResponse(img_data)