如何使用 Python 生成酷炫的二维码?

那么让我们来扒一扒如何使用 Python 生成二维码图片。

二维码

二维码(2-dimensional bar code),是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。它能将数字、英文字母、汉字、日文字母、特殊符号(如空格,%,/ 等)、二进制等信息记录到一个正方形的图片中。

因此,在转换的过程中,离不开编码压缩方式。在许多种类的二维条码中,常用的码制有:Data Matrix,Maxi Code,Aztec,QR Code,Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49,Code 16K等。

二维码在现实生活中的应用越来与普遍,归功于 QR code 码制的流行。我们常说的二维码就是它,所以,二维码又被称为 QR code。

QR code 是一种矩阵式二维条码(又称棋盘式二维条码)。它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上,用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”,点的不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。

二维码结构

我们的目的是要使用 Python 生成 QR 码,那我们需要先了解二维码(QR 码)的结构。

根据标准(ISO/IEC 18004),我们可以了解到 QR 码结构如下:

图片来源于网络

1、功能图形

功能图形是不参与编码数据的区域。它包含空白区、位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形、校正图形五大模块。

2、 编码区域

编码区域是数据进行编码存储的区域,它由格式信息、版本信息、数据和纠错码字三部分构成。

格式信息:所有尺寸的二维码都有该信息。它存放一些格式化数据的信息,例如容错级别、数据掩码,和额外的自身 BCH 容错码。

版本信息:版本信息是规定二维码的规格。前面讲到 QR 码一共有 40 种规格的矩阵(一般为黑白色),从21x21(版本1),到177x177(版本40),每一版本符号比前一版本的每边增加4个模块。

数据和纠错码:主要是存储实际数据以及用于纠错码字。

二维码的绘制过程

二维码已经有一套国际标准了,所以绘制二维码的过程要严格按照标准来执行。这个过程比较复杂,下面总结出了大致绘制过程。如果你想深入了解绘制细节,可以阅读具体标准。

二维码的绘制大概过程如下:

在二维码的左上角、左下角、右上角绘制位置探测图形,位置探测图形一定是一个 7x7 的矩阵;

绘制校正图形,校正图形一定是一个 5x5 的矩阵;

绘制两条连接三个位置探测图形的定位图形;

在上述图片的基础上,继续绘制格式信息;

接着绘制版本信息;

填充数据码和纠错码到二维码图中;

最后绘制蒙版图案。因为按照上述方式填充内容,可能会出现大面积空白或黑块的情况,导致扫描识别十分困难。所以需要对整个图像与蒙版进行蒙版操作(Masking),蒙版操作即为异或 XOR 操作。在这一步,我们可以将数据排列成各种图片。

二维码的生成

我们既然已经了解二维码原理,那么可以利用 Python 生成二维码。网络上高人比比皆是,已经有大神编写了 Python 生成二维码的第三方库,所以我们不需要重复造轮子, 使用现成的库即可。

我就推荐两个库:qrcode 和 python-qrcode。

1、qrcode

qrcode 运行在 Python 3 版本上,它可以玩出很多花样。例如能生成以下三种二维码图片: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)。它比较适合直接用于生成二维码图片的场景。

安装 qrcode 库可以使用 pip 方式。但是该库依赖 pillow、numpy 和 imageio。因此,我们需要先安装依赖库,再安装 qrcode。最后的安装命令如下:

该库生成带图片的艺术二维码算是一大亮点,具体用法如下:

上述命令作用是将 Github 主页写到彩色二维码中。

该库还支持生成 Gif 的彩色二维码图片,具体用法如下:

效果图如下:

最后补上该库的 Github 地址:https://github.com/sylnsfar/qrcode/。

2、python-qrcode

python-qrcode 相比 qrcode 要稍微逊色一点。不过它也有自己的特色,它支持生成矢量图,而且比较适合在代码中生成二维码的场景。

安装 python-qrcode 同样建议使用 pip 方式,安装命令如下:

在 Python 代码中,最简单的用法是这样。

它也支持自定义二维码的信息,具体用法如下:

如果你想深入了解该库,可以到 Github 仓库阅读相关的文档。

Github 地址:https://github.com/lincolnloop/python-qrcode。

作者:极客猴,热衷于 Python,目前擅长于利用 Python制作网路爬虫以及 Django 框架。

声明:本文为作者投稿,版权归对方所有。

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180820A0O4S400?refer=cp_1026
  • 腾讯「云+社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券