1、介绍

在爬虫中经常会遇到验证码识别的问题，现在的验证码大多分计算验证码、滑块验证码、识图验证码、语音验证码等四种。本文就是识图验证码，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。

经常用的库有pytesseract(识别库)、OpenCV(高级图像处理库)、imagehash（图片哈希值库）、numpy（开源的、高性能的Python数值计算库）、PIL的 Image，ImageDraw，ImageFile等。

2、实例

以某网站登录的验证码识别为例：具体过程和上述的步骤稍有不同。

首先分析一下，验证码是由4个从0到9等10个数字组成的，那么从0到9这个10个数字没有数字只有第一、第二、第三和第四等4个位置。那么计算下来共有40个数字位置，如下：

那么接下来就要对验证码图片进行降噪、分隔得到上面的图片。以这40个图片集作为基础。

对要验证的验证码图片进行降噪、分隔后获取四个类似上面的数字图片、通过和上面的比对就可以知道该验证码是什么了。

以上面验证码2837为例：

1、图片降噪

2、图片分隔

3、图片比对

通过比验证码降噪、分隔后的四个数字图片，和上面的40个数字图片进行哈希值比对，设置一个误差，max_dif：允许最大hash差值，越小越精确，最小为0。

这样四个数字图片通过比较后获取对应是数字，连起来，就是要获取的验证码。

完整代码如下：

#coding=utf-8importosimportrefromseleniumimportwebdriverfromselenium.webdriver.common.keysimportKeysimporttimefromselenium.webdriver.common.action_chainsimportActionChainsimportcollectionsimportmongoDbBaseimportnumpyimportimagehashfromPILimportImage,ImageFileimportdatetimeclassfinalNews_IE:def__init__(self,strdate,logonUrl,firstUrl,keyword_list,exportPath,codepath,codedir):self.iniDriver()self.db=mongoDbBase.mongoDbBase()self.date=strdateself.firstUrl=firstUrlself.logonUrl=logonUrlself.keyword_list=keyword_listself.exportPath=exportPathself.codedir=codedirself.hash_code_dict={}forfinrange(0,10):forlinrange(1,5):file=os.path.join(codedir,"codeLibrary\code"+str(f)+'_'+str(l)+".png")#print(file)hash=self.get_ImageHash(file)self.hash_code_dict[hash]=str(f)definiDriver(self):#通过配置文件获取IEDriverServer.exe路径IEDriverServer="C:\ProgramFiles\InternetExplorer\IEDriverServer.exe"os.environ["webdriver.ie.driver"]=IEDriverServerself.driver=webdriver.Ie(IEDriverServer)defWriteData(self,message,fileName):fileName=os.path.join(os.getcwd(),self.exportPath+'/'+fileName)withopen(fileName,'a')asf:f.write(message)#获取图片文件的hash值defget_ImageHash(self,imagefile):hash=Noneifos.path.exists(imagefile):withopen(imagefile,'rb')asfp:hash=imagehash.average_hash(Image.open(fp))returnhash#点降噪defclearNoise(self,imageFile,x=0,y=0):ifos.path.exists(imageFile):image=Image.open(imageFile)image=image.convert('L')image=numpy.asarray(image)image=(image>135)*255image=Image.fromarray(image).convert('RGB')#save_name="D:\work\python36_crawl\Veriycode\mode_5590.png"#image.save(save_name)image.save(imageFile)returnimage#切割验证码#rownum：切割行数；colnum：切割列数；dstpath：图片文件路径；img_name：要切割的图片文件defsplitimage(self,imagePath,imageFile,rownum=1,colnum=4):img=Image.open(imageFile)w,h=img.sizeifrownum<=handcolnum<=w:print('Originalimageinfo:%sx%s,%s,%s'%(w,h,img.format,img.mode))print('开始处理图片切割,请稍候...')s=os.path.split(imageFile)ifimagePath=='':dstpath=s[0]fn=s[1].split('.')basename=fn[0]ext=fn[-1]num=1rowheight=h//rownumcolwidth=w//colnumfile_list=[]forrinrange(rownum):index=0forcinrange(colnum):#(left,upper,right,lower)#box=(c*colwidth,r*rowheight,(c+1)*colwidth,(r+1)*rowheight)ifindex<1:colwid=colwidth+6elifindex<2:colwid=colwidth+1elifindex<3:colwid=colwidthbox=(c*colwid,r*rowheight,(c+1)*colwid,(r+1)*rowheight)newfile=os.path.join(imagePath,basename+'_'+str(num)+'.'+ext)file_list.append(newfile)img.crop(box).save(newfile,ext)num=num+1index+=1returnfile_listdefcompare_image_with_hash(self,image_hash1,image_hash2,max_dif=0):"""max_dif:允许最大hash差值,越小越精确,最小为0推荐使用"""dif=image_hash1-image_hash2#print(dif)ifdif<0:dif=-dififdif<=max_dif:returnTrueelse:returnFalse#截取验证码图片defsavePicture(self):self.driver.get(self.logonUrl)self.driver.maximize_window()time.sleep(1)self.driver.save_screenshot(self.codedir+"\Temp.png")checkcode=self.driver.find_element_by_id("checkcode")location=checkcode.location#获取验证码x,y轴坐标size=checkcode.size#获取验证码的长宽rangle=(int(location['x']),int(location['y']),int(location['x']+size['width']),int(location['y']+size['height']))#写成我们需要截取的位置坐标i=Image.open(self.codedir+"\Temp.png")#打开截图result=i.crop(rangle)#使用Image的crop函数，从截图中再次截取我们需要的区域filename=datetime.datetime.now().strftime("%M%S")filename=self.codedir+"\Temp_code.png"result.save(filename)self.clearNoise(filename)file_list=self.splitimage(self.codedir,filename)verycode=''forfinfile_list:imageHash=self.get_ImageHash(f)forh,codeinself.hash_code_dict.items():flag=self.compare_image_with_hash(imageHash,h,0)ifflag:#print(code)verycode+=codebreakprint(verycode)self.driver.close()deflongon(self):self.driver.get(self.logonUrl)self.driver.maximize_window()time.sleep(1)self.savePicture()accname=self.driver.find_element_by_id("username")#accname=self.driver.find_element_by_id("//input[@id='username']")accname.send_keys('ctrchina')accpwd=self.driver.find_element_by_id("password")#accpwd.send_keys('123456')code=self.getVerycode()checkcode=self.driver.find_element_by_name("checkcode")checkcode.send_keys(code)submit=self.driver.find_element_by_name("button")submit.click()

实例补充：

# -*- coding: utf-8 -*import sysreload(sys)sys.setdefaultencoding( "utf-8" )import reimport requestsimport ioimport osimport jsonfrom PIL import Imagefrom PIL import ImageEnhancefrom bs4 import BeautifulSoupimport mdataclass Student: def __init__(self, user,password): self.user = str(user) self.password = str(password) self.s = requests.Session() def login(self): url = "http://202.118.31.197/ACTIONLOGON.APPPROCESS?mode=4" res = self.s.get(url).text imageUrl = 'http://202.118.31.197/'+re.findall('<img src="(.+?)" width="55"',res)[0] im = Image.open(io.BytesIO(self.s.get(imageUrl).content)) enhancer = ImageEnhance.Contrast(im) im = enhancer.enhance(7) x,y = im.size for i in range(y): for j in range(x): if (im.getpixel((j,i))!=(0,0,0)): im.putpixel((j,i),(255,255,255)) num = [6,19,32,45] verifyCode = "" for i in range(4): a = im.crop((num[i],0,num[i]+13,20)) l=[] x,y = a.size for i in range(y): for j in range(x): if (a.getpixel((j,i))==(0,0,0)): l.append(1) else: l.append(0) his=0 chrr=""; for i in mdata.data: r=0; for j in range(260): if(l[j]==mdata.data[i][j]): r+=1 if(r>his): his=r chrr=i verifyCode+=chrr # print "辅助输入验证码完毕:",verifyCode data= { 'WebUserNO':str(self.user), 'Password':str(self.password), 'Agnomen':verifyCode, } url = "http://202.118.31.197/ACTIONLOGON.APPPROCESS?mode=4" t = self.s.post(url,data=data).text if re.findall("images/Logout2",t)==[]: l = '[0,"'+re.findall('alert((.+?));',t)[1][1][2:-2]+'"]'+" "+self.user+" "+self.password+"\n" # print l # return '[0,"'+re.findall('alert((.+?));',t)[1][1][2:-2]+'"]' return [False,l] else: l = '登录成功 '+re.findall('!&nbsp;(.+?)&nbsp;',t)[0]+" "+self.user+" "+self.password+"\n" # print l return [True,l] def getInfo(self): imageUrl = 'http://202.118.31.197/ACTIONDSPUSERPHOTO.APPPROCESS' data = self.s.get('http://202.118.31.197/ACTIONQUERYBASESTUDENTINFO.APPPROCESS?mode＝3').text #学籍信息 data = BeautifulSoup(data,"lxml") q = data.find_all("table",attrs={'align':"left"}) a = [] for i in q[0]: if type(i)==type(q[0]) : for j in i : if type(j) ==type(i): a.append(j.text) for i in q[1]: if type(i)==type(q[1]) : for j in i : if type(j) ==type(i): a.append(j.text) data = {} for i in range(1,len(a),2): data[a[i-1]]=a[i] # data['照片'] = io.BytesIO(self.s.get(imageUrl).content) return json.dumps(data) def getPic(self): imageUrl = 'http://202.118.31.197/ACTIONDSPUSERPHOTO.APPPROCESS' pic = Image.open(io.BytesIO(self.s.get(imageUrl).content)) return pic def getScore(self): score = self.s.get('http://202.118.31.197/ACTIONQUERYSTUDENTSCORE.APPPROCESS').text #成绩单 score = BeautifulSoup(score, "lxml") q = score.find_all(attrs={'height':"36"})[0] point = q.text print point[point.find('平均学分绩点'):] table = score.html.body.table people = table.find_all(attrs={'height' : '36'})[0].string r = table.find_all('table',attrs={'align' : 'left'})[0].find_all('tr') subject = [] lesson = [] for i in r[0]: if type(r[0])==type(i): subject.append(i.string) for i in r: k=0 temp = {} for j in i: if type(r[0])==type(j): temp[subject[k]] = j.string k+=1 lesson.append(temp) lesson.pop() lesson.pop(0) return json.dumps(lesson) def logoff(self): return self.s.get('http://202.118.31.197/ACTIONLOGOUT.APPPROCESS').textif __name__ == "__main__": a = Student(20150000,20150000) r = a.login() print r[1] if r[0]: r = json.loads(a.getScore()) for i in r: for j in i: print i[j], print q = json.loads(a.getInfo()) for i in q: print i,q[i] a.getPic().show() a.logoff()

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