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如何在 Python 中生成 QR 码

原文：towardsdatascience.com/how-to-generate-qr-code-in-python/

QR 码简介

QR 码中的“QR”代表快速响应。QR 码是一种新兴且简单的方式，可以在不输入或搜索任何内容的情况下检索信息。这些代码本质上是一种黑白方格图案，其中嵌入可扫描的数字代码。如今，餐馆使用这些 QR 码向顾客展示菜单，商店和便利店将其作为无接触式数字支付的一种形式，活动管理团队将其作为快速签到到他们的活动和会议，等等。

生成 QR 码

如前所述，QR 码作为一个小型黑白方格图案或网格开发，以二进制形式存储信息，即 0 和 1。信息在代码中以特殊排列编码，具有自定义颜色、背景和边框的功能，只要图案保持不变。

以下是一个使用 Python [qrcode](https://pypi.org/project/qrcode/) 包生成的 QR 码示例：

图片

链接到我的 TDS 作者个人资料（图片由作者提供）

使用具有 QR 码扫描功能的扫描仪扫描上述代码将带您到我的 TDS 个人资料，在那里您可以轻松访问适合初学者的 Python 项目。

在本文中，我们将介绍 Python 包qrcode，包括安装它并探索其不同的功能来设计 QR 码。

安装包

在开始项目之前，我们将安装相关包。我使用 PyCharm IDE 来完成这项任务。为了安装“qrcode”Python 包，我将进入 Python 终端并输入以下内容：

pip install qrcode

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安装 qrcode 包（图片由作者提供）

安装 QRCode 包将允许我们创建 PNG 格式的 QR 码并在 Python 控制台中渲染。然而，如果我们需要更多的图像处理功能，我们应该安装Pillow包以获得图像处理能力。

pip install "qrcode[pil]"

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使用 Pillow 安装 QRCode 包（图片由作者提供）

导入库和生成简单的 QR 码

现在我们将开始编码。首先，我们将导入库并包含一个别名以方便使用。如 QR Code Python 文档中所示，可以通过以下代码行轻松生成和保存 URL 的 QR Code 图像为 PNG 格式：

import qrcode as qr
img = qr.make("https://pypi.org/project/qrcode/")
img.save("Python QR Code Documentaion.png")

图片

Python QR 码文档（图片由作者提供）

这是一个使用make()函数创建并使用save()函数保存为 PNG 文件的简单 QR 码。

高级功能

为了实现高级图像处理功能，我们将使用qrcode Python 包中的 QRCode 类。

类和对象是编程中的一个有用概念。Python 类为创建具有相似特征的对象提供了一个蓝图，包括它们的属性（变量）和方法（函数）。我们将使用 Python 类构造函数来创建 QR 码作为该类的对象。

下面是通用代码，允许我们创建和保存 QR 码：

import qrcode
qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=10,
    border=4,
)
qr.add_data('https://towardsdatascience.com/implementing-the-coffee-machine-project-in-python-using-object-oriented-programming/')
qr.make(fit=True)

img = qr.make_image(fill_color="black", back_color="white")
img.save("Understanding Classes and Objects.png")

理解 Python 中的类和对象（图片由作者提供）

上述代码已创建并保存了 PNG 格式的 QR 码。如果您扫描上述代码，您将进入一个有趣的 Python 教程，该教程探讨了 Python 类和对象的概念如何在现实世界项目中实现。

现在，让我们深入探讨上面提到的通用代码，并探索其功能和它们的变体。

对象创建

在导入qrcode库后的第一行代码创建对象，其属性和方法包含在圆括号内。

qr = qrcode.QRCode(
    ...
    ...
    ...
    ...
    ...
)

在这里，qrcode指的是 Python 包，QRCode()指的是类。

定义版本

接下来是定义version。我们可以设置一个从 1 到 40 的整数，这将导致 QR 码的不同大小。

import qrcode
qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    ...
    ...
    ...
    ...
)

让我们创建一个将version变量设置为 5 的 QR 码。

版本属性设置为 5（图片由作者提供）

现在让我们将version参数设置为 15：

版本属性设置为 15（图片由作者提供）

如上两个 QR 码所示，version属性决定了 QR 码的大小。最小的version 1 输出一个 21×21 的网格。

错误纠正

我们接下来要讨论的下一个属性是error_correction。错误纠正属性处理数据冗余，即使 QR 码损坏，它仍然可扫描。有 4 种不同的error_correction级别：

  • 错误纠正 L：这提供了最低级别的错误纠正，即 7%

  • 错误纠正 M：这提供了中等程度的数据纠正，15%或更少，从而在错误纠正和数据大小之间提供了平衡

  • 错误纠正 Q：这提供了 25%或更少的错误纠正

  • 错误纠正 H：这提供了高水平的错误纠正，适用于可能严重损坏的应用程序，并且数据大小不是问题。

qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    ...
    ...
)

error_correction的百分比值越高，它就越容易扫描，即使部分损坏。另一方面，QR 码的大小会变大，这在数据压缩是主要要求的情况下会成为一个问题。

让我们创建具有不同error_correction类型的 QR 码。

错误纠正类型 L（图片由作者提供）

错误纠正类型 M（图片由作者提供）

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错误纠正类型 Q（图片由作者提供）

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错误纠正类型 H（图片由作者提供）

如上图所示，从生成的各种二维码中可以看出，随着error_correction的增加，二维码的复杂性增加，这意味着数据大小增加，同时数据冗余也增加。

盒子大小

我们接下来要探索和操作的下一个属性是box_size。在 Python 的qrcode库中，box_size指的是二维码将有的像素数。

qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=10,
    ...
)

让我们看看不同的box_size值如何改变我们的二维码：

图片

盒子大小 = 1（图片由作者提供）

图片

盒子大小 = 100（图片由作者提供）

图片

box_size 变化（图片由作者提供）

上面的图片展示了像素值变化时的差异，尽管当涉及到小的差异时，这些变化可能对肉眼来说微不足道。

边框

我们需要定义的最后一个属性来创建对象是border。这指的是围绕代码的周围框。最小值是 4，我们可以随意增加它。让我们看看这个属性的变化如何影响代码：

图片

边框 = 4（图片由作者提供）

图片

边框 = 10（图片由作者提供）

我们可以从上述图像的边框中看到差异，这可以通过border变量轻松自定义。

添加数据

一旦我们的对象被创建，具有特定的version、error_correction类型、box_size和border值，我们现在将添加需要编码为二维码的数据。这些数据可以是字符串、URL、位置、联系信息等。这可以通过这个类的add_data()方法轻松完成。

import qrcode
qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=1,
    border=10,
)
qr.add_data('https://towardsdatascience.com/building-a-facial-recognition-model-using-pca-svm-algorithms-c81d870add16/')
qr.make(fit=True)

上面的代码最后一行调用qr.make(fit=True)。在分析后，它会自动将二维码调整到给定的数据大小，使用尽可能小的二维码来容纳数据，而不需要我们手动设置尺寸属性。

生成图像对象

一旦创建了二维码对象，我们将使用 PIL 生成图像，同时定义其颜色，以及以适当的方式保存该图像。在下面的示例中，我们将设置背景为黑色，填充颜色为粉色，如下面的代码所示：

import qrcode
qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=1,
    border=10,
)
qr.add_data('https://towardsdatascience.com/using-python-to-build-a-calculator/')
qr.make(fit=True)

img = qr.make_image(fill_color="pink", back_color="black")
img.save("calc.png")

图片

二维码颜色设置（图片由作者提供）

结论

在本文中，我们探讨了 Python 包 QR Code，它包含了创建 QR 码并将其保存为不同文件格式的蓝图。它还包括了 QR 码生成的高级定制，我们通过理解类和对象来实现了这一点。这是一个简单且适合初学者的 Python 教程，需要一些关于类和对象的基础知识。

posted @ 2026-03-28 09:39  布客飞龙II  阅读(8)  评论(0)    收藏  举报