Python如何識別二維碼

最近呢，知乎發表了一個報告說，安全防護系統全面升級了（是小管家說的）。

現在內容中的二維碼會被自動替換為相應的鏈接，並綴以「（二維碼自動識別）」字樣。

今天就來看，如何用Python自動識別二維碼。

01. 編碼

首先要熟悉一套理論：什麼是二維碼？

條形碼我們都見過，這就是一種「一維碼」。豎直方向上，條碼是均勻的，長短也不影響，信息只在水平方向上存儲。

二維碼的信息則在整個平面上存儲，當下常見的二維碼叫QR碼（Quick Response Code）。實際上廣義的二維碼有很多形式，比如以前機器編程用的打孔帶，還有考試的答題卡也是一個原理。

二維碼的一大優勢在於容錯率高，即使遮擋一部分，也不影響解碼。這就是為什麼很多QR code會在中間放一個圖標，本質上來說，這個圖標就相當於給二維碼又打了個碼。

如果把太極圖看作二進位，那麼這也是個二維碼，白的是0，黑的是1。

QR code存儲信息的基本套路就跟「陰陽」類似，白0黑1。特別顯眼的那幾個方塊和虛線，則是輔助定位用的。

>>>這裡本來有個二維碼圖樣，展示各個區域的作用，但是被自動識別了。<<<

Mr. Watson, come here - I want to see you. (二維碼自動識別)

邊邊角角上的特定區域都按照標準存儲固定的信息，就像一張卷子上不可能全是題，總有寫班級姓名的地方。

需要編碼的目標字元首先轉換為二進位數，這個數的位數與QR code的尺寸有關。二級制數字就可以映射為非黑即白的色塊，再依照標準套路填充到數據區域。

雖然被編碼的內容各不相同，但是我們生活中所見到的QR code似乎長得都差不多，看起來都比較「均勻」，這是「掩碼」的作用。

掩碼就像Photoshop里的「蒙版」，與原始數據做「異或」計算後，出來的碼看起來就勻和了。

02. 解碼

解碼是編碼的逆過程，就是還原出原本的信息。在Python中，用到一個庫，叫zbar。

說起來這個庫彆扭的很（因為本來並不是用Python寫的，外部依賴較多），首先官網上的包最高只支持Python 2.6，不姿慈2.7；其次，2.6就2.6吧，但是安裝卻一直失敗，不論Linux，Win10還是Mac；最後發現只支持32位系統，我又裝了一個XP虛擬機。

當那熟悉的開機音樂隨著藍天綠地出現的時候，我彷彿回到了家裡剛買電腦的那個下午。

一個姿慈Python 2.7的zbar安裝包：

GitHub - jacobvalenta/zbar-py27-msi: Zbar for Python 2.7 (Windows MSI)

除zbar庫之外，還需要PIL庫以進行圖片操作。

03. 微小的示例

#-*- coding: utf-8 -*-nimport zbarnfrom PIL import Imagenn#創建圖片掃描對象nscanner = zbar.ImageScanner()n#設置對象屬性nscanner.parse_config(enable)nn#打開含有二維碼的圖片nimg = Image.open(<你的圖片路徑>).convert(L)n#獲取圖片的尺寸nwidth, height = img.sizenn#建立zbar圖片對象並掃描轉換為位元組信息nqrCode = zbar.Image(width, height, Y800, img.tobytes())nscanner.scan(qrCode)nndata = nfor s in qrCode:n data += s.datann# 刪除圖片對象ndel imgnn# 輸出解碼結果nprint datan

運行結果：

解碼成功之後會得到一個URL地址。當我們在用手機掃描QR code的時候，其過程就是在解析得到二維碼之後，通過微信向該URL發送請求，然後訪問。

以上案例中，所用的是本文的題圖，QR code不是整張圖片的主體，而是融入在背景當中，這仍然不影響識別。（而本文題圖沒有被知乎強制識別，我推測是因為題圖的位置問題）

題圖中石榴姐手中的二維碼是我的 [分答] 主頁鏈接，之前已經回答了幾個問題，歡迎感興趣的朋友們關注、提問。

除微信掃描二維碼以外，也可以直接搜索「Kaiser」，頭像是一樣的，謝謝大家。

推薦閱讀：