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    python如何识别验证码

    anonymityanonymity2019-06-17 16:09:41原创2891
    在python爬虫爬取某些网站的验证码的时候可能会遇到验证码识别的问题,现在的验证码大多分为四类:1、计算验证码2、滑块验证码3、识图验证码4、语音验证码

    这里主要是识别验证码,识别的是简单的验证码,要想让识别率更高,识别的更加准确就需要花很多的精力去训练自己的字体库。

    识别验证码通常是这几个步骤:

    1、灰度处理

    2、二值化

    3、去除边框(如果有的话)

    4、降噪

    5、切割字符或者倾斜度矫正

    6、训练字体库

    7、识别

    这6个步骤中前三个步骤是基本的,4或者5可根据实际情况选择是否需要,并不一定切割验证码,识别率就会上升很多有时候还会下降

    用到的几个主要的python库: Pillow(python图像处理库)、OpenCV(高级图像处理库)、pytesseract(识别库)

    下面案例使用方法:

    1、将要识别的验证码图片放入与脚本同级的img文件夹中,创建out_img文件夹

    2、python3 filename

    3、二值化、降噪等各个阶段的图片将存储在out_img文件夹中,最终识别结果会打印到屏幕上

    完整的二维码识别代码:

    from PIL import Image
    from pytesseract import *
    from fnmatch import fnmatch
    from queue import Queue
    import matplotlib.pyplot as plt
    import cv2
    import time
    import os
    def clear_border(img,img_name):
      '''去除边框
      '''
      filename = './out_img/' + img_name.split('.')[0] + '-clearBorder.jpg'
      h, w = img.shape[:2]
      for y in range(0, w):
        for x in range(0, h):
          # if y ==0 or y == w -1 or y == w - 2:
          if y < 4 or y > w -4:
            img[x, y] = 255
          # if x == 0 or x == h - 1 or x == h - 2:
          if x < 4 or x > h - 4:
            img[x, y] = 255
      cv2.imwrite(filename,img)
      return img
    def interference_line(img, img_name):
      '''
      干扰线降噪
      '''
      filename =  './out_img/' + img_name.split('.')[0] + '-interferenceline.jpg'
      h, w = img.shape[:2]
      # !!!opencv矩阵点是反的
      # img[1,2] 1:图片的高度,2:图片的宽度
      for y in range(1, w - 1):
        for x in range(1, h - 1):
          count = 0
          if img[x, y - 1] > 245:
            count = count + 1
          if img[x, y + 1] > 245:
            count = count + 1
          if img[x - 1, y] > 245:
            count = count + 1
          if img[x + 1, y] > 245:
            count = count + 1
          if count > 2:
            img[x, y] = 255
      cv2.imwrite(filename,img)
      return img
    def interference_point(img,img_name, x = 0, y = 0):
        """点降噪
        9邻域框,以当前点为中心的田字框,黑点个数
        :param x:
        :param y:
        :return:
        """
        filename =  './out_img/' + img_name.split('.')[0] + '-interferencePoint.jpg'
        # todo 判断图片的长宽度下限
        cur_pixel = img[x,y]# 当前像素点的值
        height,width = img.shape[:2]
        for y in range(0, width - 1):
          for x in range(0, height - 1):
            if y == 0:  # 第一行
                if x == 0:  # 左上顶点,4邻域
                    # 中心点旁边3个点
                    sum = int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y + 1])
                    if sum <= 2 * 245:
                      img[x, y] = 0
                elif x == height - 1:  # 右上顶点
                    sum = int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x - 1, y + 1])
                    if sum <= 2 * 245:
                      img[x, y] = 0
                else:  # 最上非顶点,6邻域
                    sum = int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x - 1, y + 1]) \
                          + int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y + 1])
                    if sum <= 3 * 245:
                      img[x, y] = 0
            elif y == width - 1:  # 最下面一行
                if x == 0:  # 左下顶点
                    # 中心点旁边3个点
                    sum = int(cur_pixel) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y - 1]) \
                          + int(img[x, y - 1])
                    if sum <= 2 * 245:
                      img[x, y] = 0
                elif x == height - 1:  # 右下顶点
                    sum = int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y - 1]) \
                          + int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x - 1, y - 1])
                    if sum <= 2 * 245:
                      img[x, y] = 0
                else:  # 最下非顶点,6邻域
                    sum = int(cur_pixel) \
                          + int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x, y - 1]) \
                          + int(img[x - 1, y - 1]) \
                          + int(img[x + 1, y - 1])
                    if sum <= 3 * 245:
                      img[x, y] = 0
            else:  # y不在边界
                if x == 0:  # 左边非顶点
                    sum = int(img[x, y - 1]) \
                          + int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x + 1, y - 1]) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y + 1])
                    if sum <= 3 * 245:
                      img[x, y] = 0
                elif x == height - 1:  # 右边非顶点
                    sum = int(img[x, y - 1]) \
                          + int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x - 1, y - 1]) \
                          + int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x - 1, y + 1])
                    if sum <= 3 * 245:
                      img[x, y] = 0
                else:  # 具备9领域条件的
                    sum = int(img[x - 1, y - 1]) \
                          + int(img[x - 1, y]) \
                          + int(img[x - 1, y + 1]) \
                          + int(img[x, y - 1]) \
                          + int(cur_pixel) \
                          + int(img[x, y + 1]) \
                          + int(img[x + 1, y - 1]) \
                          + int(img[x + 1, y]) \
                          + int(img[x + 1, y + 1])
                    if sum <= 4 * 245:
                      img[x, y] = 0
        cv2.imwrite(filename,img)
        return img
    def _get_dynamic_binary_image(filedir, img_name):
      '''
      自适应阀值二值化
      '''
      filename =   './out_img/' + img_name.split('.')[0] + '-binary.jpg'
      img_name = filedir + '/' + img_name
      print('.....' + img_name)
      im = cv2.imread(img_name)
      im = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
      th1 = cv2.adaptiveThreshold(im, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 21, 1)
      cv2.imwrite(filename,th1)
      return th1
    def _get_static_binary_image(img, threshold = 140):
      '''
      手动二值化
      '''
      img = Image.open(img)
      img = img.convert('L')
      pixdata = img.load()
      w, h = img.size
      for y in range(h):
        for x in range(w):
          if pixdata[x, y] < threshold:
            pixdata[x, y] = 0
          else:
            pixdata[x, y] = 255
      return img
    def cfs(im,x_fd,y_fd):
      '''用队列和集合记录遍历过的像素坐标代替单纯递归以解决cfs访问过深问题
      '''
      # print('**********')
      xaxis=[]
      yaxis=[]
      visited =set()
      q = Queue()
      q.put((x_fd, y_fd))
      visited.add((x_fd, y_fd))
      offsets=[(1, 0), (0, 1), (-1, 0), (0, -1)]#四邻域
      while not q.empty():
          x,y=q.get()
          for xoffset,yoffset in offsets:
              x_neighbor,y_neighbor = x+xoffset,y+yoffset
              if (x_neighbor,y_neighbor) in (visited):
                  continue  # 已经访问过了
              visited.add((x_neighbor, y_neighbor))
              try:
                  if im[x_neighbor, y_neighbor] == 0:
                      xaxis.append(x_neighbor)
                      yaxis.append(y_neighbor)
                      q.put((x_neighbor,y_neighbor))
              except IndexError:
                  pass
      # print(xaxis)
      if (len(xaxis) == 0 | len(yaxis) == 0):
        xmax = x_fd + 1
        xmin = x_fd
        ymax = y_fd + 1
        ymin = y_fd
      else:
        xmax = max(xaxis)
        xmin = min(xaxis)
        ymax = max(yaxis)
        ymin = min(yaxis)
        #ymin,ymax=sort(yaxis)
      return ymax,ymin,xmax,xmin
    def detectFgPix(im,xmax):
      '''搜索区块起点
      '''
      h,w = im.shape[:2]
      for y_fd in range(xmax+1,w):
          for x_fd in range(h):
              if im[x_fd,y_fd] == 0:
                  return x_fd,y_fd
    def CFS(im):
      '''切割字符位置
      '''
      zoneL=[]#各区块长度L列表
      zoneWB=[]#各区块的X轴[起始,终点]列表
      zoneHB=[]#各区块的Y轴[起始,终点]列表
      xmax=0#上一区块结束黑点横坐标,这里是初始化
      for i in range(10):
          try:
              x_fd,y_fd = detectFgPix(im,xmax)
              # print(y_fd,x_fd)
              xmax,xmin,ymax,ymin=cfs(im,x_fd,y_fd)
              L = xmax - xmin
              H = ymax - ymin
              zoneL.append(L)
              zoneWB.append([xmin,xmax])
              zoneHB.append([ymin,ymax])
          except TypeError:
              return zoneL,zoneWB,zoneHB
      return zoneL,zoneWB,zoneHB
    def cutting_img(im,im_position,img,xoffset = 1,yoffset = 1):
      filename =  './out_img/' + img.split('.')[0]
      # 识别出的字符个数
      im_number = len(im_position[1])
      # 切割字符
      for i in range(im_number):
        im_start_X = im_position[1][i][0] - xoffset
        im_end_X = im_position[1][i][1] + xoffset
        im_start_Y = im_position[2][i][0] - yoffset
        im_end_Y = im_position[2][i][1] + yoffset
        cropped = im[im_start_Y:im_end_Y, im_start_X:im_end_X]
        cv2.imwrite(filename + '-cutting-' + str(i) + '.jpg',cropped)
    def main():
      filedir = './easy_img'
      for file in os.listdir(filedir):
        if fnmatch(file, '*.jpeg'):
          img_name = file
          # 自适应阈值二值化
          im = _get_dynamic_binary_image(filedir, img_name)
          # 去除边框
          im = clear_border(im,img_name)
          # 对图片进行干扰线降噪
          im = interference_line(im,img_name)
          # 对图片进行点降噪
          im = interference_point(im,img_name)
          # 切割的位置
          im_position = CFS(im)
          maxL = max(im_position[0])
          minL = min(im_position[0])
          # 如果有粘连字符,如果一个字符的长度过长就认为是粘连字符,并从中间进行切割
          if(maxL > minL + minL * 0.7):
            maxL_index = im_position[0].index(maxL)
            minL_index = im_position[0].index(minL)
            # 设置字符的宽度
            im_position[0][maxL_index] = maxL // 2
            im_position[0].insert(maxL_index + 1, maxL // 2)
            # 设置字符X轴[起始,终点]位置
            im_position[1][maxL_index][1] = im_position[1][maxL_index][0] + maxL // 2
            im_position[1].insert(maxL_index + 1, [im_position[1][maxL_index][1] + 1, im_position[1][maxL_index][1] + 1 + maxL // 2])
            # 设置字符的Y轴[起始,终点]位置
            im_position[2].insert(maxL_index + 1, im_position[2][maxL_index])
          # 切割字符,要想切得好就得配置参数,通常 1 or 2 就可以
          cutting_img(im,im_position,img_name,1,1)
          # 识别验证码
          cutting_img_num = 0
          for file in os.listdir('./out_img'):
            str_img = ''
            if fnmatch(file, '%s-cutting-*.jpg' % img_name.split('.')[0]):
              cutting_img_num += 1
          for i in range(cutting_img_num):
            try:
              file = './out_img/%s-cutting-%s.jpg' % (img_name.split('.')[0], i)
              # 识别验证码
              str_img = str_img + image_to_string(Image.open(file),lang = 'eng', config='-psm 10') #单个字符是10,一行文本是7
            except Exception as err:
              pass
          print('切图:%s' % cutting_img_num)
          print('识别为:%s' % str_img)
    if __name__ == '__main__':
      main()

    以上就是python如何识别验证码的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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