實驗分享:用Python生成個性二維碼
今天給大家帶來一個簡單的Python應用實驗:生成個性二維碼。
實驗內容:
通過呼叫MyQR介面來實現生成個人所需二維碼,並可以設定二維碼的大小、是否在現有圖片的基礎上生成、是否生成動態二維碼。主要面向Python3初學者。
知識點
Python3基礎
MyQR庫
可以實現:
普通二維碼
帶圖片的藝術二維碼
動態二維碼
所需實驗環境
python-3.5.2
MyQR-2.3.1
一、實驗準備
建立環境
開啟終端,進入 Code 目錄,並將其作為我們的工作目錄。
$ cd Code
下載MyQR
$ sudo pip3 install MyQR
下載所需資原始檔並解壓
Code/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1126/Sources.zip #這裡提供製作二維碼所需要的圖片資源 Code/ $ unzip Sources.zip
FreeImage
如果你使用的是虛擬環境,會缺少了一些FreeImage依賴,可以在這裡手動新增。如果不是虛擬環境可以跳過此步。
在shiyanlou根目錄裡開啟終端:
shiyanlou/ $ mkdir .imageio && cd .imageio
.imageio/ $ mkdir freeimage && cd freeimage
freeimage/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1126/libfreeimage-3.16.0-linux64.so
二、實驗步驟
接下來,我們會自己製作普通二維碼、帶有圖片的藝術二維碼和動態二維碼。
普通二維碼
確保當前目錄為Code,在命令列中輸入 python3 ,進入 python3 環境:
Code/ $ python3
在 python3 環境中輸入以下程式碼:
>>>from MyQR import myqr
>>>myqr.run('https://www.shiyanlou.com')
大功告成,那麼來看一看自己製作的第一張二維碼圖片吧!(珍惜賬號在這裡我就不放圖片啦~)
先退出python3環境
>>>quit()
再使用火狐瀏覽器預覽
Code/ $ firefox qrcode.png
快快拿起手機掃一掃,看看是否有效,若成功,將跳轉到藍橋雲課主頁。
下面我們來詳細地講解一下 myqr.run() 函式裡面的引數
引數 | 含義 | 詳細 |
---|---|---|
words | 二維碼指向連結 | str,輸入連結或者句子作為引數 |
version | 邊長 | int,控制邊長,範圍是1到40,數字越大邊長越大,預設邊長是取決於你輸入的資訊的長度和使用的糾錯等級 |
level | 糾錯等級 | str,控制糾錯水平,範圍是L、M、Q、H,從左到右依次升高,預設糾錯等級為'H' |
picture | 結合圖片 | str,將QR二維碼影象與一張同目錄下的圖片相結合,產生一張黑白圖片 |
colorized | 顏色 | bool,使產生的圖片由黑白變為彩色的 |
contrast | 對比度 | float,調節圖片的對比度,1.0 表示原始圖片,更小的值表示更低對比度,更大反之。預設為1.0 |
brightness | 亮度 | float,調節圖片的亮度,其餘用法和取值與 contrast 相同 |
save_name | 輸出檔名 | str,預設輸出檔名是"qrcode.png" |
save_dir | 儲存位置 | str,預設儲存位置是當前目錄 |
圖片二維碼
光是二維碼,是否太單調了呢?沒關係,我們能加上我們想要的圖片,使二維碼更具辨識度! 我們準備了藍橋雲課的Logo,也可以選擇你個人喜愛的一張來製作藝術二維碼!
讓我們將這張圖加入到我們的二維碼中,加入過程需要在引數裡指定藍橋雲課Logo圖片的地址(shiyanlouLogo.png),我們也要設定新圖片的儲存名,以免和上一張二維碼圖片衝突。
>>>myqr.run(
... words='https://www.shiyanlou.com',
... picture='Sources/shiyanlouLogo.png',
... save_name='artistic.png',
...)
再次退出python3環境
>>>quit()
使用火狐瀏覽器開啟圖片
Code/ $ firefox artistic.png
就會得到一張黑白的藍橋雲課Logo二維碼。
(珍惜賬號我還是不放照片啦~大家可以把自己生成的二維碼發到評論區分享一下!)
黑白的,似乎不是那麼好看,彩色的如何呢? 實現彩色也非常簡單,在引數裡將 colorized 引數值設為 True。
>>>myqr.run(
... words='https://www.shiyanlou.com',
... picture='Sources/shiyanlouLogo.png',
... colorized=True,
... save_name='artistic_Color.png',
...)
開啟圖片
Code/ $ firefox artistic_Color.png
這樣我們就會得到一張彩色的藍橋雲課Logo二維碼。
好看多了,但我們的實驗並沒有到此為止哦!
動態二維碼
其實生成動態二維碼,並沒有想象的那麼複雜。 在這裡,我們使用美麗的新垣結衣GIF!
在生成動態二維碼的過程中,值得注意的一點是,我們生成儲存的檔案也必須是.gif 格式喲。 讓我們趕快開始!
>>>myqr.run(
... words='https://www.shiyanlou.com',
... picture='Sources/gakki.gif',
... colorized=True,
... save_name='Animated.gif',
...)
這樣就可以得到新垣結衣動態二維碼啦!
三、MyQR原始碼解讀
MyQR原始碼來自於github上的sylnsfar/qrcode專案,大家可以通過克隆的方式下載原始碼來學習,可以使用如下命令列:
Code/ $ git clone https://github.com/sylnsfar/qrcode.git
如果下載速度較慢的話,也可以下載我們伺服器上面的原始碼,可以通過如下命令:
Code/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1126/qrcode-master.zip
Code/ $ unzip qrcode-master.zip
下面我們將一起來讀下MyQR的原始碼內容,並且針對重點部分給大家詳細講解。
1.MyQR檔案結構
qrcode
│ LICENSE.md
│ README.md
│ requirements.txt #環境依賴檔案
| myqr.py
|
└───MyQR
│ │ __init__.py
│ │ myqr.py #呼叫的檔案
│ │ terminal.py #設定引數
| |
│ └───mylibs
│ │ __init__.pt
│ │ constant.py #資料分析
| | data.py #資料編碼
│ │ ECC.py #糾錯編碼,Error Correction Codewords
| | structure.py #資料結構
| | matrix.py #獲得QR矩陣
| | draw.py #生成二維碼
| | theqrmodule.py #結合函式
│
└───example
│ 0.png
│ 1.png
| 2.png
| ...
大家可以執行如下命令檢視整個檔案的目錄樹:
tree qrcode-master
2.生成二維碼的步驟
2.1 資料分析MyQR/mylibs/constant.py
確定編碼的字元型別,按相應的字符集轉換成符號字元。
2.2 資料編碼MyQR/mylibs/data.py
將資料字元轉換為位流,每8位一個碼字,整體構成一個數據的碼字序列。
2.3 糾錯編碼MyQR/mylibs/ECC.py
按需要將上面的碼字序列分塊,並根據糾錯等級和分塊的碼字,產生糾錯碼字,並把糾錯碼字加入到資料碼字序列後面,成為一個新的序列。
2.4 構造最終資料資訊MyQR/mylibs/structure.py + matrix.py
在規格確定的條件下,將上面產生的序列按次序放入分塊中,將資料轉成能夠畫出二維碼的矩陣。
建立二維碼的矩陣
#MyQR/mylibs/matrix.py
def get_qrmatrix(ver, ecl, bits):
num = (ver - 1) * 4 + 21
qrmatrix = [[None] * num for i in range(num)]
# 新增查詢器模式和新增分隔符
add_finder_and_separator(qrmatrix)
# 新增校準模式
add_alignment(ver, qrmatrix)
# 新增時間模式
add_timing(qrmatrix)
# 添加塗黑模組和保留區域
add_dark_and_reserving(ver, qrmatrix)
maskmatrix = [i[:] for i in qrmatrix]
# 放置資料位
place_bits(bits, qrmatrix)
# 蒙版操作
mask_num, qrmatrix = mask(maskmatrix, qrmatrix)
# 格式資訊
add_format_and_version_string(ver, ecl, mask_num, qrmatrix)
return qrmatrix
2.5 生成二維碼MyQR/mylibs/draw.py
使用 draw.py 畫出二維碼。
def draw_qrcode(abspath, qrmatrix):
unit_len = 3
x = y = 4*unit_len
pic = Image.new('1', [(len(qrmatrix)+8)*unit_len]*2, 'white') #新建一張白色的底圖
'''
迴圈矩陣中的單位,在需要塗黑的單位啟用dra_a_black_unit()函式塗黑。
'''
for line in qrmatrix:
for module in line:
if module:
draw_a_black_unit(pic, x, y, unit_len) #畫出黑單位
x += unit_len
x, y = 4*unit_len, y+unit_len
saving = os.path.join(abspath, 'qrcode.png')
pic.save(saving) # 儲存二維碼圖片
return saving
3.合併圖片的原理
讓我們來看一下 /MyQR/myqr.py
中的 combine()
方法,此方法呼叫了 Pillow 庫
讀取圖片操作
qr = Image.open(qr_name) #讀取二維碼圖片
qr = qr.convert('RGBA') if colorized else qr #判斷二維碼是否有色
bg0 = Image.open(bg_name).convert('RGBA') #讀取要合併的圖片
bg0 = ImageEnhance.Contrast(bg0).enhance(contrast) # 調節對比度
bg0 = ImageEnhance.Brightness(bg0).enhance(brightness) # 調節亮度
將新加的圖片覆蓋原有的二維碼圖片,生成新的圖片並儲存。
for i in range(qr.size[0]-24):
for j in range(qr.size[1]-24):
if not ((i in (18,19,20)) or (j in (18,19,20)) or (i<24 and j<24) or (i<24 and j>qr.size[1]-49) or (i>qr.size[0]-49 and j<24) or ((i,j) in aligs) or (i%3==1 and j%3==1) or (bg0.getpixel((i,j))[3]==0)):
qr.putpixel((i+12,j+12), bg.getpixel((i,j)))
原始碼簡單的解讀就是這些,如果想更深入地瞭解,請直接點選此處親自閱讀原始碼。
實驗總結
二維碼的內容,就到此結束了。二維碼在日常生活中的使用場景很多,大家可以結合實際生活來使用。
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