Python的PIL庫實現驗證碼圖片

如今的網頁中，爲了防止機器人提交表單，圖片驗證碼是很常見的應對手段之一。這裏就不詳細介紹了，相信你們都遇到過。

如今就給出用Python的PIL庫實現驗證碼圖片的代碼。代碼中有詳細註釋。

#!/usr/bin/env python
    #coding=utf-8

    import random
    from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter

    _letter_cases = "abcdefghjkmnpqrstuvwxy" # 小寫字母，去除可能干擾的i，l，o，z
    _upper_cases = _letter_cases.upper() # 大寫字母
    _numbers = ''.join(map(str, range(3, 10))) # 數字
    init_chars = ''.join((_letter_cases, _upper_cases, _numbers))

    def create_validate_code(size=(120, 30),
                             chars=init_chars,
                             img_type="GIF",
                             mode="RGB",
                             bg_color=(255, 255, 255),
                             fg_color=(0, 0, 255),
                             font_size=18,
                             font_type="ae_AlArabiya.ttf",
                             length=4,
                             draw_lines=True,
                             n_line=(1, 2),
                             draw_points=True,
                             point_chance = 2):
        '''
        @todo: 生成驗證碼圖片
        @param size: 圖片的大小，格式（寬，高），默認爲(120, 30)
        @param chars: 容許的字符集合，格式字符串
        @param img_type: 圖片保存的格式，默認爲GIF，可選的爲GIF，JPEG，TIFF，PNG
        @param mode: 圖片模式，默認爲RGB
        @param bg_color: 背景顏色，默認爲白色
        @param fg_color: 前景色，驗證碼字符顏色，默認爲藍色#0000FF
        @param font_size: 驗證碼字體大小
        @param font_type: 驗證碼字體，默認爲 ae_AlArabiya.ttf
        @param length: 驗證碼字符個數
        @param draw_lines: 是否劃干擾線
        @param n_lines: 干擾線的條數範圍，格式元組，默認爲(1, 2)，只有draw_lines爲True時有效
        @param draw_points: 是否畫干擾點
        @param point_chance: 干擾點出現的機率，大小範圍[0, 100]
        @return: [0]: PIL Image實例
        @return: [1]: 驗證碼圖片中的字符串
        '''

        width, height = size # 寬， 高
        img = Image.new(mode, size, bg_color) # 建立圖形
        draw = ImageDraw.Draw(img) # 建立畫筆

        def get_chars():
            '''生成給定長度的字符串，返回列表格式'''
            return random.sample(chars, length)

        def create_lines():
            '''繪製干擾線'''
            line_num = random.randint(*n_line) # 干擾線條數

            for i in range(line_num):
                # 起始點
                begin = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))
                #結束點
                end = (random.randint(0, size[0]), random.randint(0, size[1]))
                draw.line([begin, end], fill=(0, 0, 0))

        def create_points():
            '''繪製干擾點'''
            chance = min(100, max(0, int(point_chance))) # 大小限制在[0, 100]
           
            for w in xrange(width):
                for h in xrange(height):
                    tmp = random.randint(0, 100)
                    if tmp > 100 - chance:
                        draw.point((w, h), fill=(0, 0, 0))

        def create_strs():
            '''繪製驗證碼字符'''
            c_chars = get_chars()
            strs = ' %s ' % ' '.join(c_chars) # 每一個字符先後以空格隔開
           
            font = ImageFont.truetype(font_type, font_size)
            font_width, font_height = font.getsize(strs)

            draw.text(((width - font_width) / 3, (height - font_height) / 3),
                        strs, font=font, fill=fg_color)
           
            return ''.join(c_chars)

        if draw_lines:
            create_lines()
        if draw_points:
            create_points()
        strs = create_strs()

        # 圖形扭曲參數
        params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,
                  0,
                  0,
                  0,
                  1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,
                  float(random.randint(1, 2)) / 500,
                  0.001,
                  float(random.randint(1, 2)) / 500
                  ]
        img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params) # 建立扭曲

        img = img.filter(ImageFilter.EDGE_ENHANCE_MORE) # 濾鏡，邊界增強（閾值更大）

        return img, strs

    if __name__ == "__main__":
        code_img = create_validate_code()

        code_img[0].save("validate.gif", "GIF")

最後結果返回一個元組，第一個返回值是Image類的實例，第二個參數是圖片中的字符串（比較是否正確的做用）。 

最後結果返回一個元組，第一個返回值是Image類的實例，第二個參數是圖片中的字符串（比較是否正確的做用）。

須要提醒的是，若是在生成ImageFont.truetype實例的時候拋出IOError異常，有多是運行代碼的電腦沒有包含指定的字體，須要下載安裝。

生成的驗證碼圖片效果：

這時候，細心的同窗可能要問，若是每次生成驗證碼，都要先保存生成的圖片，再顯示到頁面。這麼作讓人太不能接受了。這個時候，咱們須要使用python內置的StringIO模塊，它有着相似file對象的行爲，可是它操做的是內存文件。因而，咱們能夠這麼寫代碼：

try:
    import cStringIO as StringIO
except ImportError:
    import StringIO

mstream = StringIO.StringIO()
    
img = create_validate_code()[0]
img.save(mstream, "GIF")

 這樣，咱們須要輸出的圖片的時候只要使用「mstream.getvalue()」便可。好比在Django裏，咱們首先定義這樣的url：

from django.conf.urls.defaults import *

urlpatterns = patterns('example.views',
    url(r'^validate/$', 'validate', name='validate'),
)

在views中，咱們把正確的字符串保存在session中，這樣當用戶提交表單的時候，就能夠和session中的正確字符串進行比較。

from django.shortcuts import HttpResponse

from validate import create_validate_code

def validate(request):
    mstream = StringIO.StringIO()
    
    validate_code = create_validate_code()
    img = validate_code[0]
    img.save(mstream, "GIF")
    
    request.session['validate'] = validate_code[1]
    
    return HttpResponse(mstream.getvalue(), "image/gif")

若是是使用python的bottle框架，能夠這麼寫：

from lib.bottle import Bottle,response
import sys,hashlib,traceback,StringIO

@app.route('/')
@app.route('/code')
def get_code():
  try: 
    stringio = StringIO.StringIO()
    code_img = verifycode.create_validate_code()
    img = code_img[0]
    img.save(stringio, "GIF") 
    print code_img[1]
    response.headers['Content-Type'] = 'image/jpeg'
    return stringio.getvalue()
    #response.body=stringio.getvalue()
    #return response
  except:
    traceback.print_exc()