### Python 图像验证码生成教程 #### 使用 PIL 库生成图像验证码 PIL（Python Imaging Library）库是用于处理图像的重要工具之一。它可以用来实现图像的读取、保存、显示以及转换等功能，同时也支持生成简单的验证码图像[^1]。 以下是基于 `PIL` 的一个完整的验证码生成示例： ```python from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont import random import string def generate_random_string(length=4): """生成指定长度的随机字符串""" characters = string.ascii_uppercase + string.digits # 大写字母和数字组合 return ''.join(random.choice(characters) for _ in range(length)) def create_captcha_image(text, width=200, height=80): """创建带有文字的验证码图片""" image = Image.new('RGB', (width, height), color=(random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))) font_path = "/usr/share/fonts/truetype/freefont/FreeMono.ttf" # 字体路径 font_size = 60 try: font = ImageFont.truetype(font_path, size=font_size) except IOError: font = ImageFont.load_default() draw = ImageDraw.Draw(image) text_width, text_height = draw.textsize(text, font=font) position_x = (width - text_width) / 2 position_y = (height - text_height) / 2 for i, char in enumerate(text): angle = random.uniform(-30, 30) # 随机旋转角度 current_font = ImageFont.truetype(font_path, size=random.randint(50, 70)) rotated_text = Image.new('RGBA', (text_width, text_height)) d = ImageDraw.Draw(rotated_text) d.text((0, 0), char, fill=(random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255)), font=current_font) rotated_text = rotated_text.rotate(angle, expand=True) image.paste(rotated_text, (int(position_x + i * (text_width / len(text))), int(position_y)), rotated_text) # 添加干扰线 for _ in range(5): start_point = (random.randint(0, width), random.randint(0, height)) end_point = (random.randint(0, width), random.randint(0, height)) draw.line([start_point, end_point], fill=(random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))) # 添加噪点 for _ in range(int(width * height * 0.02)): x = random.randint(0, width - 1) y = random.randint(0, height - 1) draw.point((x, y), fill=(random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))) return image if __name__ == "__main__": captcha_text = generate_random_string() img = create_captcha_image(captcha_text) img.save("captcha.png", format='PNG') # 保存为 PNG 文件 ``` 上述代码实现了以下几个功能： - **生成随机字符**：通过调用 `generate_random_string()` 函数来生成由大写字母和数字组成的随机字符串。 - **绘制文本**：利用 `ImageDraw` 和字体设置，在空白画布上绘制随机生成的文字，并加入一定的倾斜效果以增加复杂度。 - **添加干扰项**：为了防止自动化程序轻易识别验证码，加入了若干条干扰直线和一些散乱分布的小圆点。 #### FastAPI 中集成验证码服务 如果希望在 Web API 中返回动态生成的验证码，则可以通过以下方式实现。这里展示了一个基于 `FastAPI` 的例子[^3]： ```python from fastapi import FastAPI from fastapi.responses import StreamingResponse from io import BytesIO from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont import random import string app = FastAPI() class CaptchaGenerator: @staticmethod def generate_random_string(): return ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=6)) @staticmethod def create_captcha_image(text): image = Image.new('RGB', (200, 80), 'white') draw = ImageDraw.Draw(image) font = ImageFont.truetype("/usr/share/fonts/truetype/freefont/FreeMono.ttf", 40) draw.text((50, 20), text, fill='black', font=font) output = BytesIO() image.save(output, format='PNG') output.seek(0) return output @app.get('/get-captcha/') async def get_captcha(): code = CaptchaGenerator.generate_random_string() image_stream = CaptchaGenerator.create_captcha_image(code) response = StreamingResponse(content=image_stream, media_type="image/png") return response ``` 此脚本展示了如何将生成好的验证码作为 HTTP 响应的一部分发送给客户端。 --- ### 总结 无论是单独运行还是嵌入到更复杂的框架中，都可以借助于 `PIL` 提供的功能轻松构建出满足需求的验证码解决方案][^[^24]。