Python之二维码换肤

二维码又称QR Code，是一个近几年来流行的一种编码方式，使用黑白矩形图案表示二进制数据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息。本教程将展示如何在原有黑白图片的基础上，给二维码添加一些色彩和动态效果，也可以说是给二维码换个皮肤。首先，简单了解一下二维码的基础知识。

二维码的基础知识

一个普通二维码的基本结构如下:

定位图案

定位图案，用于标记二维码的矩形大小。之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。这个在转换的时候需要保留。

功能性数据

功能性数据用于存放一些格式化数据的，比如格式信息和版本信息。

数据码和纠错码

除了上述的那些地方，剩下的地方存放数据码和纠错码。

以上就是二维码的基本结构，下面就可以二维码图片的转换了。

二维码简单背景替换

In [1]:

# 导入需要使用的Python库

from PIL import Image, ImageEnhance

import matplotlib.pyplot as plt

In [2]:

# 读取二维码图片

qrcode = Image.open('./static/images/qrcode.png').convert("RGBA")

In [3]:

# 为方便处理，先将二维码转换为99x99的尺寸

src_size = (qrcode.size[0], qrcode.size[1])

qrcode = qrcode.resize((99, 99))

In [4]:

# 显示当前的二维码图片

plt.imshow(qrcode)

plt.show()

In [5]:

# 读取新的图片

bg = Image.open('./static/images/luffy.jpeg').convert("RGBA")

In [6]:

# 显示转换成为的新图片

plt.imshow(bg)

plt.show()

In [7]:

# 将新的图片转换为合适的尺寸

if bg.size[0] < bg.size[1]:

    bg = bg.resize((qrcode.size[0]-24, (qrcode.size[0]-24)*int(bg.size[1]/bg.size[0])))

else:

    bg = bg.resize(((qrcode.size[1]-24)*int(bg.size[0]/bg.size[1]), qrcode.size[1]-24))

In [8]:

'''

循环二维码图片中各个像素点

其中三个定位图案和有效数据不能替换

这里的坐标位置以本教程的二维码为例，如有不同，需要修改

'''

for i in range(qrcode.size[0]-24):

    for j in range(qrcode.size[1]-24):

        # 忽略左上角定位图案

        if i<24 and j<24:

            continue

        # 忽略右上角定位图案

        elif i<24 and j>qrcode.size[1]-49:

            continue

        # 忽略左下角定位图案

        elif i>qrcode.size[0]-49 and j<24:

            continue

        elif i%3==1 and j%3==1:

            continue

        # 背景中透明的略不做处理

        elif bg.getpixel((i,j))[3]==0:

            continue

        else:

            # 用新图片上的像素替换原有二维码上

            qrcode.putpixel((i+12,j+12), bg.getpixel((i,j)))

In [9]:

# 显示新的二维码图片

qrcode = qrcode.resize(src_size)

plt.imshow(qrcode)

plt.show()

简单的转换就完成了，最后展示下如何生成一个有动态效果的二位码。

动态二维码

步骤和上面类似，区别在于使用的是二维码加动图GIF。先将上面的过程封装为一个函数，内如如下:

In [10]:

def transfer(qrcode, bg):

    src_size = (qrcode.size[0], qrcode.size[1])

    qrcode = qrcode.resize((99, 99))

    if bg.size[0] < bg.size[1]:

        bg = bg.resize((qrcode.size[0]-24, (qrcode.size[0]-24)*int(bg.size[1]/bg.size[0])))

    else:

        bg = bg.resize(((qrcode.size[1]-24)*int(bg.size[0]/bg.size[1]), qrcode.size[1]-24))



    for i in range(qrcode.size[0]-24):

        for j in range(qrcode.size[1]-24):

            # 忽略左上角定位图案

            if i<24 and j<24:

                continue

            # 忽略右上角定位图案

            elif i<24 and j>qrcode.size[1]-49:

                continue

            # 忽略左下角定位图案

            elif i>qrcode.size[0]-49 and j<24:

                continue

            elif i%3==1 and j%3==1:

                continue

            # 背景中透明的略不做处理

            elif bg.getpixel((i,j))[3]==0:

                continue

            else:

                # 用新图片上的像素替换原有二维码上

                qrcode.putpixel((i+12,j+12), bg.getpixel((i,j)))

    qrcode = qrcode.resize(src_size)

    return qrcode

In [11]:

# 二维码图片

qrcode = Image.open('./static/images/qrcode.png').convert("RGBA")

Gif图如下:

In [12]:

# 读取Gif图片

gif = Image.open('./static/images/penguin.gif')

duration = gif.info.get('duration', 0)

bg_frames = []



# 循环Gif图片中的所有帧数

try:

    i= 0

    while 1:

        gif.seek(i)

        gif_copy = gif.copy()

        if i == 0:

            palette = gif_copy.getpalette()

        else:

            gif_copy.putpalette(palette)

        bg_frames.append(gif_copy.convert("RGBA"))

        i += 1

except EOFError:

    pass

In [13]:

# 循环图片列表，并将结果存到一个新的数组中

import numpy



frames = []

for i in bg_frames:

    frames.append(numpy.array(transfer(qrcode, i)))

In [14]:

# 合并图片组到新的gif文件中

import imageio



imageio.mimsave('qrcode.gif', frames)

结果如下：