如何使用 Python 生成酷炫的二維碼？

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新時代，人們有新的追求，自然而然會有新發明的誕生。去年，在「一帶一路」國際合作高峰論壇舉行期間，20 國青年投票選出中國的「新四大發明」：高鐵、掃碼支付、共享單車和網購。其中掃碼支付指手機通過掃描二維碼跳轉到支付頁面，再進行付款。這種新的支付方式，造就二維碼滿天飛的現象。

那麼讓我們來扒一扒如何使用 Python 生成二維碼圖片。

二維碼

二維碼（2-dimensional bar code），是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的。它能將數字、英文字母、漢字、日文字母、特殊符號（如空格，%，/ 等）、二進位等信息記錄到一個正方形的圖片中。

因此，在轉換的過程中，離不開編碼壓縮方式。在許多種類的二維條碼中，常用的碼制有：Data Matrix，Maxi Code，Aztec，QR Code，Vericode，PDF417，Ultracode，Code 49，Code 16K等。

二維碼在現實生活中的應用越來與普遍，歸功於 QR code 碼制的流行。我們常說的二維碼就是它，所以，二維碼又被稱為 QR code。

QR code 是一種矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）。它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上，用點（方點、圓點或其他形狀）的出現表示二進位「1」，點的不出現表示二進位的「0」，點的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。

二維碼結構

我們的目的是要使用 Python 生成 QR 碼，那我們需要先了解二維碼（QR 碼）的結構。

根據標準（ISO/IEC 18004），我們可以了解到 QR 碼結構如下：

圖片來源於網路

1、功能圖形

功能圖形是不參與編碼數據的區域。它包含空白區、位置探測圖形、位置探測圖形分隔符、定點陣圖形、校正圖形五大模塊。

• 空白區：空白區顧名思義就是要留空白。因此，這裡不能有任何圖樣或標記，這樣才能保證 QR 能被識別。
• 位置探測圖形：這個有點類似中文的「回」字。在 QR 碼中有個這樣的標識，它分別位於左上、右上和左下角，作用是協助掃描軟體定位 QR 碼並轉換坐標系。我們在掃描二維碼的時候，不管是豎著掃、橫著掃、斜著掃都能識別出內容，主要是它的功勞。
• 位置探測圖形分隔符：主要作用是區分功能圖形和編碼區域。
• 定點陣圖形：它由黑白間隔的格子組成的線條，主要用於指示標識密度和確定坐標系。原因是 QR 碼一種有 40 個版本，也就是說有 40 種尺寸。每種二維碼的尺寸越大，掃描的距離就越遠。
• 校正圖形：只有 Version 2 及以上的QR碼有校正標識，校正標識用於進一步校正坐標系。

2、 編碼區域

編碼區域是數據進行編碼存儲的區域，它由格式信息、版本信息、數據和糾錯碼字三部分構成。

• 格式信息：所有尺寸的二維碼都有該信息。它存放一些格式化數據的信息，例如容錯級別、數據掩碼，和額外的自身 BCH 容錯碼。
• 版本信息：版本信息是規定二維碼的規格。前面講到 QR 碼一共有 40 種規格的矩陣（一般為黑白色），從21×21（版本1），到177×177（版本40），每一版本符號比前一版本的每邊增加4個模塊。
• 數據和糾錯碼：主要是存儲實際數據以及用於糾錯碼字。

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