Python脚本破解图形验证码(tesserocr和pytesseract)

在学习之前,我们先了解OCR、tesseract、tesserocr、pytesseract和opencv这几个跟图片处理有关的库。

OCR(Optical Character Recognition)光学字符识别,是指通过扫描字符,然后通过其形状将其翻译成电子文本的过程。

tesseract是一个OCR,在Windows、Linux和Mac OS下均可安装。

tesserocr 和 pytesseract 是对tesseract封装的一个Python库,可以用来识别图片中的字符。pytesseract是Google的Tesseract-OCR引擎包装器。所以在使用tesserocr和pytesseract之前,我们需要安装tesseract。至于怎么安装我就不说了,网上一搜一大把。

opencv是一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉库,也可以用于图片处理。

既然是破解图形验证码,我们就得先了解一下图片的有关知识。

绝大部分图片是 RGB 类型的,即是用RGB(红绿蓝)三原色组成的图片。在图像处理中,用RGB三个分量(R:Red,G:Green,B:Blue),即红、绿、蓝三原色来表示真彩色,R分量,G分量,B分量的取值范围均为0~255,比如电脑屏幕上的一个红色的像素点的三个分量的值分别为:255,0,0

像素点

我们的图片是由一个一个的像素点组成的,像素是图像的最小单元,我们右键——>属性去查看图片的信息,看到图片的尺寸1024*1024

即宽度是1024个像素,高度也是1024个像素,也就是说这张图片是由一个1024 * 1024的像素点矩阵构成的,这个矩阵是1024行,1024列,共有1024 * 1024 = 1048576个像素点。

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因为一个像素点的颜色是由RGB三个值来表现的,所以一个像素点矩阵对应三个颜色向量矩阵,分别是R矩阵,G矩阵,B矩阵,它们也都是1024 *1024大小的矩阵。我们可以理解为这张图片是由3个1024*1024的矩阵重和起来的,才形成了这张图片最后的效果。

如下:

这个是R矩阵中的一部分
图像处理的灰度化和二值化

这个是G矩阵中的一部分
图像处理的灰度化和二值化

这个是B矩阵中的一部分

图像处理的灰度化和二值化
比如每个矩阵的第一行第一列的值分别为:R:240,G:223,B:204,所以这个像素点的颜色就是(240,223,204)。如果图片某个地方显示的是红色,那么这个地方的像素值就是:R:255  G:0 B:0   (255,0,0) 。

图片的灰度化

在理解了一张图片是由一个像素点矩阵构成之后,我们就知道我们对图像的处理就是对这个像素点矩阵的操作,想要改变某个像素点的颜色,我们只要在这个像素点矩阵中找到这个像素点的位置,比如第x行,第y列,所以这个像素点在这个像素点矩阵中的位置就可以表示成(x,y),因为一个像素点的颜色由红、绿、蓝三个颜色变量表示,所以我们通过给这三个变量赋值,来改变这个像素点的颜色,比如改成红色(255,0,0),可以表示为(x,y,(R=255,G=0,B=0))x行y列的像素值为(255,0,0)。

      那么什么叫图片的灰度化呢?其实很简单,就是让像素点矩阵中的每一个像素点都满足下面的关系:R=G=B(就是红色变量的值,绿色变量的值,和蓝色变量的值,这三个值相等),此时的这个值叫做灰度值。

一般灰度处理经常使用下面几种方法来进行处理。

方法1 平均值法:

  • 灰度化后的R=(处理前的R + 处理前的G +处理前的B)/ 3
  • 灰度化后的G=(处理前的R + 处理前的G +处理前的B)/ 3
  • 灰度化后的B=(处理前的R + 处理前的G +处理前的B)/ 3

方法2 加权平均法(处理效果最好):

  • 灰度化后的R =  处理前的R * 0.3+ 处理前的G * 0.59 +处理前的B * 0.11
  • 灰度化后的G =  处理前的R * 0.3+ 处理前的G * 0.59 +处理前的B * 0.11
  • 灰度化后的B =  处理前的R * 0.3+ 处理前的G * 0.59 +处理前的B * 0.11

方法3 最大值发:

   灰度化后的R、G、B=处理前的R、G、B中的最大值

https://blog.csdn.net/L0_o_0f/article/details/80180111

如下是利用python将图片进行灰度化处理后的效果,直接利用的PIL库Image类的方法(应该用的是方法2来进行灰度化)

from PIL import Image
img=Image.open("1.jpg")
img.convert("L").show()  #将图片进行灰度化处理并且显示

图片的二值化

什么叫图像的二值化?二值化就是让图像的像素点矩阵中的每个像素点的灰度值为0(黑色)或者255(白色),也就是让整个图像呈现只有黑和白的效果。在灰度化的图像中灰度值的范围为0~255,在二值化后的图像中的灰度值范围是0或者255。

  • 黑色:二值化后的R = 二值化后的G = 二值化后的B =  0
  • 白色:二值化后的R = 二值化后的G = 二值化后的B =  255

那么一个像素点在灰度化之后的灰度值怎么转化为 0 或者255呢?比如灰度值为120,那么在二值化后到底是0还是255?

这就涉及到取一个阀值的问题。

常用的二值化方法:

方法1:

          取阀值为127(相当于0~255的中数),让灰度值小于等于127的变为0(黑色),灰度值大于127的变为255(白色),这样做的好处是计算量小速度快,但是缺点也是很明显的,因为这个阀值在不同的图片中均为127。但是不同的图片,他们的颜色 分布差别很大,所以用127做阀值,效果肯定是不好的。

方法2:

          取阀值为计算像素点矩阵中的所有像素点的灰度值的平均值

        (像素点1灰度值+...+像素点n灰度值)/ n = 像素点平均值avg

         然后让每一个像素点与像素点平均值比较,小于等于avg的像素点就为0(黑色),大于avg的 为255(白色)

方法3:

          使用直方图方法(也叫双峰法)来寻找阀值,直方图是图像的重要特质。直方图方法认为图像由前景和背景组成,在灰度直方图上,前景和背景都形成高峰,在双峰之间的最低谷处就是阀值所在。取到阀值之后再一 一比较就可以了。

# 图片二值化
from PIL import Image
img = Image.open('1.jpg')
Img = img.convert('L')   #灰度化处理
Img.save("test1.jpg")   #将灰度化图片保存为test1.jpg
 
threshold = 127           #我们自己定义的阈值
table = []
for i in range(256):
    if i < threshold:
        table.append(0)
    else:
        table.append(1)
# 图片二值化
photo = Img.point(table, '1')
photo.save("test2.jpg")  #得到二值化处理后图片test2.jpg
Image.open("test2.jpg").show()   #显示二值化处理后的图片

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转载自blog.csdn.net/qq_36119192/article/details/86012022