蓝桥杯第二天学习笔记

二维码生成：

import qrcode
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import os


def generate_custom_qr_code(data, qr_file_path, logo_file_path=None, text=None):
    # 创建QRCode对象
    qr = qrcode.QRCode(
        version=1,
        error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H,
        box_size=10,
        border=4,
    )
    qr.add_data(data)
    qr.make(fit=True)

    # 生成二维码图片
    img_qr = qr.make_image(fill_color="black", back_color="white")
    img_qr = img_qr.convert('RGB')

    if logo_file_path:
        if not os.path.exists(logo_file_path):
            print(f"警告：logo文件 {logo_file_path} 不存在，将不添加logo。")
        elif os.path.isdir(logo_file_path):
            print(f"错误：{logo_file_path} 是一个目录，请输入有效的图片文件路径。")
            return
        else:
            try:
                # 打开logo图片并调整大小
                logo_img = Image.open(logo_file_path)
                logo_img.thumbnail((img_qr.size[0] // 5, img_qr.size[1] // 5))

                # 计算logo在二维码中的位置
                pos = ((img_qr.size[0] - logo_img.size[0]) // 2, (img_qr.size[1] - logo_img.size[1]) // 2)

                # 将logo粘贴到二维码上
                img_qr.paste(logo_img, pos)
            except Exception as e:
                print(f"添加logo时出错：{e}，将不添加logo。")

    if text:
        try:
            # 创建一个可以绘图的对象
            draw = ImageDraw.Draw(img_qr)

            # 选择字体和大小
            font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 30)

            # 计算文本位置（这里假设放在二维码下方）
            text_width, text_height = draw.textsize(text, font)
            text_pos = ((img_qr.size[0] - text_width) // 2, img_qr.size[1] - text_height - 10)

            # 在二维码上添加文本
            draw.text(text_pos, text, fill="black", font=font)
        except Exception as e:
            print(f"添加文本时出错：{e}，将不添加文本。")

    # 保存二维码图片
    try:
        img_qr.save(qr_file_path)
        print(f"二维码已成功保存为 {qr_file_path}")
    except Exception as e:
        print(f"保存二维码时出错：{e}")


if __name__ == "__main__":
    data_to_encode = input("请输入要编码到二维码的数据（如网址）：")
    qr_file_path = input("请输入二维码保存路径及文件名：")
    while True:
        logo_file_path = input("请输入logo图片路径（留空则不添加logo）：")
        if not logo_file_path:
            logo_file_path = None
            break
        elif os.path.isdir(logo_file_path):
            print(f"错误：{logo_file_path} 是一个目录，请输入有效的图片文件路径。")
        else:
            break
    text = input("请输入要在二维码下方显示的文本（留空则不添加文本）：") or None

    generate_custom_qr_code(data_to_encode, qr_file_path, logo_file_path, text)

笔记：

3.1 普通二维码
确保当前目录为Code,在命令行中输入 python3 ，进入 python3 环境：

Code/ $ python3
copy
在 python3 环境中输入以下代码：

>>>from MyQR import myqr
>>>myqr.run('https://www.shiyanlou.com')
copy
大功告成，那么来看一看自己制作的第一张二维码图片吧!

先退出python3环境

>>>quit()
copy
再使用火狐浏览器预览

Code/ $ firefox qrcode.png
下面我们来详细的讲解一下 myqr.run() 函数里面的参数

参数    含义    详细
words    二维码指向链接    str，输入链接或者句子作为参数
version    边长    int，控制边长，范围是1到40，数字越大边长越大,默认边长是取决于你输入的信息的长度和使用的纠错等级
level    纠错等级    str，控制纠错水平，范围是L、M、Q、H，从左到右依次升高，默认纠错等级为'H'
picture    结合图片    str，将QR二维码图像与一张同目录下的图片相结合，产生一张黑白图片
colorized    颜色    bool，使产生的图片由黑白变为彩色的
contrast    对比度    float，调节图片的对比度，1.0 表示原始图片，更小的值表示更低对比度，更大反之。默认为1.0
brightness    亮度    float，调节图片的亮度，其余用法和取值与 contrast 相同
save_name    输出文件名    str，默认输出文件名是"qrcode.png"
save_dir    存储位置    str，默认存储位置是当前目录
让我们将这张图加入到我们的二维码中，加入过程需要在参数里指定实验楼Logo图片的地址，我们也要设置新图片的保存名，以免和上一张二维码图片冲突。

>>>myqr.run(
...    words='https://www.shiyanlou.com',
...    picture='Sources/shiyanlouLogo.png',
...    save_name='artistic.png',
...)
再次退出python3环境

>>>quit()
copy
使用火狐浏览器打开图片

Code/ $ firefox artistic.png

实现彩色也非常简单，在参数里将 colorized 参数值设为 True。

>>>myqr.run(
...    words='https://www.shiyanlou.com',
...    picture='Sources/shiyanlouLogo.png',
...    colorized=True,
...    save_name='artistic_Color.png',
...)
copy
打开图片

Code/ $ firefox artistic_Color.png

3.3 动态二维码
其实生成动态二维码，并没有想象的那么复杂。

1-3.3-1

在生成动态二维码的过程中，值得注意的一点是，我们生成保存的文件也必须是 .gif 格式哟。 让我们赶快开始！

>>>myqr.run(
...    words='https://www.shiyanlou.com',
...    picture='Sources/gakki.gif',
...    colorized=True,
...    save_name='Animated.gif',
...)

MyQR源码解读
MyQR源码来自于github上的sylnsfar/qrcode项目，大家可以通过克隆的方式下载源码来学习，可以使用如下命令行：

Code/ $ git clone https://github.com/sylnsfar/qrcode.git
copy
如果下载速度较慢的话，也可以下载我们服务器上面的源码，可以通过如下命令：

Code/ $ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1126/qrcode-master.zip
Code/ $ unzip qrcode-master.zip

2.生成二维码的步骤
2.1 数据分析MyQR/mylibs/constant.py

确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符。

2.2 数据编码MyQR/mylibs/data.py

将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列。

2.3 纠错编码MyQR/mylibs/ECC.py

按需要将上面的码字序列分块，并根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列。

2.4 构造最终数据信息MyQR/mylibs/structure.py + matrix.py

在规格确定的条件下，将上面产生的序列按次序放入分块中，将数据转成能够画出二维码的矩阵。

创建二维码的矩阵

# MyQR/mylibs/matrix.py
def get_qrmatrix(ver, ecl, bits):
    num = (ver - 1) * 4 + 21
    qrmatrix = [[None] * num for i in range(num)]
    # 添加查找器模式和添加分隔符
    add_finder_and_separator(qrmatrix)

    # 添加校准模式
    add_alignment(ver, qrmatrix)

    # 添加时间模式
    add_timing(qrmatrix)
    
    # 添加涂黑模块和保留区域
    add_dark_and_reserving(ver, qrmatrix)
    
    maskmatrix = [i[:] for i in qrmatrix]
    
    # 放置数据位
    place_bits(bits, qrmatrix)
    
    # 蒙版操作
    mask_num, qrmatrix = mask(maskmatrix, qrmatrix)
    
    # 格式信息
    add_format_and_version_string(ver, ecl, mask_num, qrmatrix)

    return qrmatrix
copy
2.5 生成二维码MyQR/mylibs/draw.py

使用 draw.py 画出二维码。

def draw_qrcode(abspath, qrmatrix):
    unit_len = 3
    x = y = 4*unit_len
    pic = Image.new('1', [(len(qrmatrix)+8)*unit_len]*2, 'white')   #新建一张白色的底图
    
    '''
    循环矩阵中的单位，在需要涂黑的单位启用dra_a_black_unit()函数涂黑。
    '''
    for line in qrmatrix:
        for module in line:
            if module:
                draw_a_black_unit(pic, x, y, unit_len)  #画出黑单位
            x += unit_len
        x, y = 4*unit_len, y+unit_len

    saving = os.path.join(abspath, 'qrcode.png')
    pic.save(saving)    # 保存二维码图片
    return saving
copy
3.合并图片的原理
让我们来看一下 /MyQR/myqr.py 中的 combine() 方法,此方法调用了 Pillow 库

读取图片操作

    qr = Image.open(qr_name)    #读取二维码图片
    qr = qr.convert('RGBA') if colorized else qr    #判断二维码是否有色
        
    bg0 = Image.open(bg_name).convert('RGBA')   #读取要合并的图片
    bg0 = ImageEnhance.Contrast(bg0).enhance(contrast)  # 调节对比度
    bg0 = ImageEnhance.Brightness(bg0).enhance(brightness)  # 调节亮度
copy
将新加的图片覆盖原有的二维码图片，生成新的图片并保存。

    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)))