读取和写入二维码

以下是一个快速示例，展示如何生成包含 Educative 网站链接的二维码：

1import qrcode  
2data = 'https://educative.io' 
3img = qrcode.make(data)
4print(type(img))
5img.save('output/qrcode.png')

第1行： 首先，我们导入 qrcode 库。

第2行： 然后，我们定义要编码到二维码中的 data。在此例中，我们使用 Educative 网站的 URL。该数据可以是任意字符字符串，不一定是 URL。

第3行： 通过使用 qrcode.make() 函数，我们基于刚刚定义的 data 生成一个二维码。输出是一个 PIL 图像，因此我们可以对结果图像应用 PIL 库中的所有图像操作。

第4行： 我们验证上述函数的输出类型确实是图像，这里使用了 print(type()) 语句。

第5行： 最后，我们调用 PIL 图像的 save() 方法，将二维码图像保存为 PNG 文件。

qrcode 库还允许我们通过多种参数创建二维码，从而对生成的二维码实现更精细的控制。

以下是使用多种参数的进阶示例：

1import qrcode 
2qr = qrcode.QRCode(  
3    version = 2,  
4    error_correction = qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H,  
5    box_size = 10,  
6    border = 2,  
7)  
8
9data = 'https://educative.io' 
10qr.add_data(data)
11qr.make(fit = True)  
12
13img = qr.make_image(fill_color = "black", back_color = "white") 
14img.save('output/qrcode.png')

第2–7行： 首先，我们创建 qrcode.QRCode() 类的一个实例。该构造函数允许我们设置若干参数。

第3行： 我们将二维码的 version 设置为 2。如前所述，二维码的版本号范围为 1 到 40。

这些版本号决定了生成二维码的大小。版本 1 的二维码最小，而版本 40 的最大。

第4行： 接下来的参数是 error_correction，用于设置错误纠正级别。

如前所述，共有四种错误纠正级别。我们需要使用 qrcode 库中预定义的常量来设置这些级别：

• qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L：可纠正最多 7% 的错误。
• qrcode.constants.ERROR_CORRECT_M：可纠正最多 15% 的错误。
• qrcode.constants.ERROR_CORRECT_Q：可纠正最多 25% 的错误。
• qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H：可纠正最多 30% 的错误。

默认的错误纠正级别是 M，但本例中我们将其设为 H。

第5行： 然后我们设置 box_size 参数。该参数决定生成二维码中每个像素的大小。本例中我们设为 10。

第6行： 最后我们设置 border 参数。该参数决定二维码周围的边框大小。根据二维码的官方规范，最小值应为 4，但本例中我们设为 2 作为示例。若未设置此参数，默认值为 4。

第9–10行： 创建名为 qr 的 QRCode 类实例后，我们可以为其添加数据。数据与之前相同——Educative 网站的 URL。我们通过 add_data() 方法添加该数据。

第11行： 通过调用 qr 对象的 make() 方法，我们指示其生成二维码数组。此处我们将 fit 参数设为 True，表示生成能容纳所有数据的最小尺寸二维码。

如果版本已设定为某个值（如本例），则该值将作为下限。若所需数据超出当前版本容量，则系统会自动选择更高版本，因为 fit 参数为 True。

第13行： 最后，我们使用 make_image() 方法生成图像。在此过程中，还可以设置像素颜色和背景颜色。像素颜色通过 fill_color 设为黑色，背景颜色通过 back_color 设为白色。

这两个参数均可接受颜色名称字符串或 RGB 颜色元组。

接下来，我们尝试一个变体：

1import qrcode 
2
3qr = qrcode.QRCode(  
4    version = 10,  
5    error_correction = qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,  
6    box_size = 5,  
7    border = 3
8)  
9
10data = 'https://educative.io' 
11qr.add_data(data)  
12qr.make(fit = True)
13
14img = qr.make_image(fill_color = "red", back_color = "black") 
15img.save('output/qrcode.png')

以下参数已更改：

• version 被设为 10。
• error_correction 级别被设为 L。
• box_size 被设为 5。
• border 被设为 3。

请注意与前一示例的区别。

在下一个示例中，我们可以看到，使用 qrcode 库，也可以在二维码中嵌入图像。

1import qrcode 
2from qrcode.image.styledpil import StyledPilImage 
3from qrcode.image.styles.colormasks import SolidFillColorMask
4
5qr = qrcode.QRCode(error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_H) 
6
7data = 'https://educative.io'
8qr.add_data(data) 
9
10img = qr.make_image(image_factory=StyledPilImage,  
11                    color_mask=SolidFillColorMask(front_color = (73,81,245)), 
12                    embeded_image_path='resources/educative.png') 
13img.save('output/qrcode.png')

第5行： 添加图像时，必须将错误纠正级别设为 H。如前所述，将图像嵌入二维码时，该图像会被视为二维码中的缺陷，因此需要使用最高级别的错误纠正方法进行修复。

第10行： 在使用 make_image() 方法创建图像时，首先将 image_factory 参数设为 StyledPilImage，以便支持图像嵌入。

第11行： 我们指定 color_mask 为 SolidFillColorMask，这允许为二维码的像素赋予颜色——本例中为 Educative 标志的颜色。

第12行： 最后，我们通过 embeded_image_path 参数添加 Educative 标志的 PNG 图像。

第13行： 二维码图像按常规方式保存。

使用 pyzbar 读取二维码

要读取二维码，我们可以使用之前安装并用于一维条形码的 pyzbar 库。

在下面的例子中，我们从资源目录中的图像读取一个二维码。

1from PIL import Image
2from pyzbar.pyzbar import decode, ZBarSymbol
3
4im1 = 'resources/QRcode.png'
5img = Image.open(im1).convert('RGB')
6
7decoded = decode(img, symbols=[ZBarSymbol.QRCODE])
8
9print("decoded:", decoded)
10print("data:", decoded[0].data.decode())

第1–2行： 首先，我们导入所需的库。

第4–5行： 然后，我们使用 PIL 的 open() 方法打开包含二维码的图像，并将其转换为 RGB 模式，以确保图像包含完整的三个颜色通道。这一点很重要，因为 Pillow 可能会将图像以灰度模式（单通道）打开。

第7行： 接着，我们使用 pyzbar 库中的 decode() 函数，在加载的图像中查找二维码。

第8–9行： 最后，我们打印出完整的解码信息，特别是返回的数据内容。

因此，我们首先得到一个包含一个 Decoded 对象的列表，该对象包含多个字段：data、type、rect 和 polygon。可以看到，条形码类型为 QRCODE，数据为 https://educative.io。

第二个结果是 Decoded 对象中 data 字段的字符串形式，即 https://educative.io。

我们还可以尝试定位图像中实际的二维码位置。为此，我们可以像之前一样创建一个函数。

在下面的例子中，该函数名为 markImageQR()。其基本功能是加载图像，然后查找其中可能存在的所有二维码。

1from PIL import Image, ImageDraw
2from pyzbar.pyzbar import decode, ZBarSymbol
3
4def markImageQR(imgPath):  
5    img = Image.open(imgPath).convert('RGB') 
6    draw = ImageDraw.Draw(img)   
7    for d in decode(img, symbols=[ZBarSymbol.QRCODE]):   
8        draw.rectangle(((d.rect.left, d.rect.top), (d.rect.left + d.rect.width, d.rect.top + d.rect.height)), outline=(0, 0, 255), width=5)   
9        draw.polygon(d.polygon, outline=(0, 255, 0), width=3)   
10        draw.text((d.rect.left, d.rect.top + d.rect.height), d.data.decode(), (255, 0, 0))  
11    return img
12
13im1 = 'resources/QRcode.png' 
14markImageQR(im1).save('output/qr1.png')
15
16im2 = 'resources/QRcodeEducative.png'
17markImageQR(im2).save('output/qr2.png')

第8行： 对于图像中找到的每个二维码，我们使用 rectangle() 方法绘制矩形，并利用 decode() 函数返回的 rect 数据。矩形为蓝色，边框宽度为 5。

第9行： 接着，我们使用 polygon() 方法绘制多边形，并使用 decode() 函数返回的 polygon 数据。该多边形为绿色，边框宽度为 3。

第10行： 二维码中的 data 也会以文本形式显示在矩形下方，使用 text() 方法。

第13–17行： 在此代码示例中，我们将 markImageQR() 函数应用于两个不同的二维码。

在两个图像输出中，我们都能看到绿色多边形位于蓝色矩形之上。原因是多边形与矩形重叠，即它们的位置基本一致。