首页
所有分类
TAGS
文字工具 EMOJI BIBLE
编程 Python

Python3生成手写体数字方法

Posted in Python onJanuary 30, 2018

0.引言

平时上网干啥的基本上都会接触验证码，或者在机器学习学习过程中，大家或许会接触过手写体识别/验证码识别之类问题，会用到手写体的数据集；

自己尝试写了一个生成手写体图片的python程序，在此分享下生成单张 30*30像素的手写体数字1-9图像 的一种实现方法；

我是利用random生成随机数1-9，然后PIL写到图像上，然后经过旋转、扭曲处理，得到“手写体”，这里没有加干扰线和干扰点；

得到的手写体数字图像如图1所示；

实现比较简单，用了PIL库，不需要额外安装opencv啥的，有兴趣可以自己试试。

Python3生成手写体数字方法

图1 生成的手写体数字1-9

Python3生成手写体数字方法

图2 利用generate_pngs.py写入到文件夹3的数字3图像

如果你想生成手写体的字母/汉字也可以：

Python3生成手写体数字方法Python3生成手写体数字方法

图3 利用generate_single_png.py生成汉字的手写体

源码上传到了我的GitHub: https://github.com/coneypo/Generate_handwritten_number

1.设计流程

Python3生成手写体数字方法

图4 整体设计流程

Python3生成手写体数字方法

图5 生成的图像经过的处理

1.1 新建一个空白图像img_50，尺寸大小为50*50 

img_50_blank = Image.new('RGB', (50, 50), (255, 255, 255))

为什么我这里要先生成50*50的空白图像？

因为图像背景（50*50像素的画布）初始化的时候设置为白色（颜色数组（255, 255, 255)），而背景色之外的其实是黑色；

之后需要进行旋转处理，如果直接新建30*30像素的画布，旋转之后边上会出现黑边，如图6所示；

所以我新建了一个50*50，然后旋转之后从中间裁出来一个30*30的图像出来；

Python3生成手写体数字方法

图6 直接用30*30像素的画布写字旋转（会出现黑边）

1.2 利用PIL在图像上写文字

利用PIL的ImageDraw，创建画笔，然后利用draw.text在指定位置写字；

xy=（18，11）是从图像左上角开始的坐标，取值自己根据需求调整；

# 创建画笔
 draw = ImageDraw.Draw(img_50_blank)

# 生成随机数1-9
num = str(random.randint(1, 9))

# 设置字体，这里选取字体大小25
font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 20)

# xy是左上角开始的位置坐标
draw.text(xy=(18, 11), font=font, text=num, fill=(0, 0, 0))

1.3 将图像随机旋转一定角度

利用 rotate(angel) 进行旋转图像，angel取的是度数，这里让它随机旋转-10到+10度：

# 随机旋转-10-10角度
 random_angle = random.randint(-10, 10)
 img_50_rotated = img_50_blank.rotate(random_angle)

1.4 图像扭曲

这里是生成“手写体”数字的核心步骤，一个正常的图像经过扭曲之后就可以得到想要的验证码了：

# 图形扭曲参数
params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,
      0,
      0,
      0,
      1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,
      float(random.randint(1, 2)) / 500,
      0.001,
      float(random.randint(1, 2)) / 500]

# 创建扭曲
img_50_transformed = img_50_rotated.transform((50, 50), Image.PERSPECTIVE, params)

2.py源码介绍

2.1 generate_folders_1to9.py

因为我们要将指定的图像分类放入指定文件夹，所以我们需要先在项目目录下面新建9个文件夹：

　（当然你也可以自己新建，新建9个文件夹工作量还不大，但是如果要生成的验证码包含英文字母那就比较多了，大写A-Z共24个+小写a-z共24个+数字1-9共9个=57个子文件夹）

# 2018-01-9
# By TimeStamp
# cnblogs: http://www.cnblogs.com/AdaminXie/
# generate_folders_1to9.py
# 在目录下生成用来存放数字1-9的9个文件夹，分别用1-9命名


import os

path_folders = "F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/"

# 1-9
for i in range(49,58):
  if (os.path.isdir(path_folders + chr(i))):
    pass
  else:
    # print(i,": ",path_1+chr(i))
    # 生成目录
    os.mkdir(path_folders+chr(i))

Python3生成手写体数字方法

图7 自动生成的用来存放指定图像的文件夹

2.2 generate_pngs.py

根据给定随机次数samples, 生成samples个手写体数字1-9，然后存放到本地文件夹1-9生成数据集；

在49行可以修改生成图像的大小，我这里取的是30*30像素；

# 2018-01-9
# By TimeStamp
# cnblogs: http://www.cnblogs.com/AdaminXie/
# generate_pngs.py
# 生成手写体数字


import random
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFilter, ImageFont

random.seed(3)

# 生成单张扭曲的数字图像
def generate_single():

  # 先绘制一个50*50的空图像
  img_50_blank = Image.new('RGB', (50, 50), (255, 255, 255))

  # 创建画笔
  draw = ImageDraw.Draw(img_50_blank)

  # 生成随机数1-9
  num = str(random.randint(1, 9))

  # 设置字体，这里选取字体大小25
  font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 20)

  # xy是左上角开始的位置坐标
  draw.text(xy=(18, 11), font=font, text=num, fill=(0, 0, 0))

  # 随机旋转-10-10角度
  random_angle = random.randint(-10, 10)
  img_50_rotated = img_50_blank.rotate(random_angle)

  # 图形扭曲参数
  params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,
       0,
       0,
       0,
       1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,
       float(random.randint(1, 2)) / 500,
       0.001,
       float(random.randint(1, 2)) / 500]

  # 创建扭曲
  img_50_transformed = img_50_rotated.transform((50, 50), Image.PERSPECTIVE, params)

  # 生成新的30*30空白图像，（在此处可以更改生成的图像大小）
  img_30 = img_50_transformed.crop([10, 10, 40, 40])

  return img_30, num

path_pic = "F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/"


# 生成手写体数字1-9存入指定文件夹1-9

# 用cnt_num[1]-cnt_num[9]来计数数字1-9生成的个数，方便之后进行命名
cnt_num = []
for i in range(10):
  cnt_num.append(0)

# 生成次数
samples = 200

for m in range(1, samples+1):

  # 调用生成图像文件函数
  img, generate_num = generate_single()

  # 取灰度
  imgray = img.convert('1')

  # 计数生成的数字1-9的个数,用来命名图像文件
  for j in range(1, 10):
    if(generate_num == str(j)):
      cnt_num[j] = cnt_num[j]+1

      # 路径如 "F:/code/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/1/1_231.png"
      # 输出显示路径
      print(path_pic + str(j) + "/" + str(j) + "_" + str(cnt_num[j]) + ".png")
      # 将图像保存在指定文件夹中
      imgray.save(path_pic + str(j) + "/" + str(j) + "_" + str(cnt_num[j]) + ".png")

# 输出显示1-9的分布
print("\n", "生成的1-9的分布：")
for k in range(9):
  print(k+1, ":", cnt_num[k+1], "张")

output

D:\***\anaconda\python.exe F:/***/P_generate_handwritten_number/generate_pngs.py
F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/4/4_1.png
F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/1/1_1.png
F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/8/8_1.png
F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/3/3_1.png
F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/1/1_2.png
...

生成的1-9的分布：
: 25 张
: 17 张
: 21 张
: 19 张
: 20 张
: 22 张
: 25 张
: 24 张
: 27 张

修改 generate_pngs.py中的samples， 你就可以生成指定大小的数据集；

2.3 generate_single_png.py

更改27行的char=" "（可以是数字/字母/汉字），生成单张手写体扭曲图像：

# 2018-01-9
# By TimeStamp
# cnblogs: http://www.cnblogs.com/AdaminXie/
# generate_single_png.py
# 生成手写体数字/字母/汉字


import random
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFilter, ImageFont

random.seed(3)

# 生成单张扭曲的数字图像
def generate_single():

  # 先绘制一个50*50的空图像
  img_50_blank = Image.new('RGB', (50, 50), (255, 255, 255))

  # 创建画笔
  draw = ImageDraw.Draw(img_50_blank)

  # 设置字体，这里选取字体大小25
  font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 20)

  # xy是左上角开始的位置坐标
  # text是你想要显示的内容，数字/字母/汉字
  char ="呵"
  draw.text(xy=(12, 11), font=font, text=char, fill=(0, 0, 0))

  # 随机旋转-10-10角度
  random_angle = random.randint(-10, 10)
  img_50_rotated = img_50_blank.rotate(random_angle)

  # 图形扭曲参数
  params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100,
       0,
       0,
       0,
       1 - float(random.randint(1, 10)) / 100,
       float(random.randint(1, 2)) / 500,
       0.001,
       float(random.randint(1, 2)) / 500]

  # 创建扭曲
  img_50_transformed = img_50_rotated.transform((50, 50), Image.PERSPECTIVE, params)

  # 生成新的30*30空白图像
  img_30 = img_50_transformed.crop([10, 10, 40, 40])

  return img_30, char

path_pic = "F:/code/python/P_generate_handwritten_number/"


# 调用生成图像文件函数
img, generated_char = generate_single()
imgray = img.convert('1')

print(path_pic + "test.png")
# 将图像保存在指定文件夹中
imgray.save(path_pic + "test.png")

2.4 del_pngs.py

删除指定目录下子文件夹1-9中的所有图片：

# 2018-01-9
# By TimeStamp
# cnblogs: http://www.cnblogs.com/AdaminXie/
# del_pngs.py
# 删除路径下生成的图像文件

import os

path_pic = "F:/***/P_generate_handwritten_number/data_pngs/"

#删除路径下的图片
def del_pic():
  for i in range(1, 10):
   #  print(path_png+chr(i))
    namedir = os.listdir(path_pic+str(i))

    for tmppng in namedir:
      if( tmppng in namedir):
       # print(tmppng)
        os.remove(path_pic+str(i)+"/"+tmppng)

del_pic()

3.总结

自己动手丰衣足食，有兴趣可以自己做手写体数字数据集，字母和汉字的数据集稍加修改也可以做；

# GitHub: https://github.com/coneypo/Generate_handwritten_number

Python3生成手写体数字方法

- Author -

TimeStamp

声明：登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。

Python 相关文章推荐
Python科学计算环境推荐——Anaconda
Jun 30 Python
Python利用itchat对微信中好友数据实现简单分析的方法
Nov 21 Python
Python实现破解12306图片验证码的方法分析
Dec 29 Python
Python3实现将本地JSON大数据文件写入MySQL数据库的方法
Jun 13 Python
python获取微信小程序手机号并绑定遇到的坑
Nov 19 Python
python处理大日志文件
Jul 23 Python
使用Python的Turtle库绘制森林的实例
Dec 18 Python
Python 实现日志同时输出到屏幕和文件
Feb 19 Python
Python下划线5种含义代码实例解析
Jul 10 Python
Python调用高德API实现批量地址转经纬度并写入表格的功能
Jan 12 Python
python批量生成身份证号到Excel的两种方法实例
Jan 14 Python
Python 解决空列表.append() 输出为None的问题
May 23 Python
python字符串的方法与操作大全
Jan 30 #Python
Python实现带参数与不带参数的多重继承示例
Jan 30 #Python
Python实现的随机森林算法与简单总结
Jan 30 #Python
Python决策树和随机森林算法实例详解
Jan 30 #Python
在Python 2.7即将停止支持时,我们为你带来了一份python 3.x迁移指南
Jan 30 #Python
python使用Tkinter实现在线音乐播放器
Jan 30 #Python
Python字典及字典基本操作方法详解
Jan 30 #Python
匈牙利购物网站(11) 乌克兰购物网站(27) 北美洲购物网站(1) 摩纳哥购物网站(1) 罗马尼亚购物网站(10) 巴基斯坦购物网站(2) 希腊购物网站(6) 亚洲购物网站(6) 缅甸购物网站(1) 越南购物网站(9)
You might like
一个比较不错的PHP日历类分享
2014/11/18 PHP
iis 7下安装laravel 5.4环境的方法教程
2017/06/14 PHP
老生常谈PHP面向对象之标识映射
2017/06/21 PHP
兼容FireFox 的 js 日历 支持时间的获取
2009/03/04 Javascript
js选取多个或单个元素的实现代码（用class）
2012/08/22 Javascript
如何设置iframe高度自适应在跨域情况下的可用方法
2013/09/06 Javascript
window.onload与$(document).ready()的区别分析
2015/05/30 Javascript
jQuery右侧选项卡焦点图片轮播特效代码分享
2015/09/05 Javascript
利用原生JS自动生成文章标题树的实例
2016/08/22 Javascript
解决同一页面中两个iframe互相调用jquery,js函数的方法
2016/12/12 Javascript
详解Vue的computed(计算属性)使用实例之TodoList
2017/08/07 Javascript
Vue编写多地区选择组件
2017/08/21 Javascript
vue插件draggable实现拖拽移动图片顺序
2018/12/01 Javascript
纯JS实现五子棋游戏
2020/05/28 Javascript
vue路由的配置和页面切换详解
2020/09/09 Javascript
vue 单页应用和多页应用的优劣
2020/10/22 Javascript
[01:11:35]Liquid vs LGD 2018国际邀请赛小组赛BO2 第一场 8.16
2018/08/17 DOTA
[48:47]VGJ.S vs NB 2018国际邀请赛小组赛BO2 第一场 8.18
2018/08/19 DOTA
python发送邮件接收邮件示例分享
2014/01/21 Python
tensorflow 1.0用CNN进行图像分类
2018/04/15 Python
python实现读Excel写入.txt的方法
2018/04/29 Python
浅谈python str.format与制表符\t关于中文对齐的细节问题
2019/01/14 Python
Spring Cloud Feign高级应用实例详解
2019/12/10 Python
Tensorflow矩阵运算实例(矩阵相乘,点乘,行/列累加)
2020/02/05 Python
django自定义非主键自增字段类型详解(auto increment field)
2020/03/30 Python
python简单的三元一次方程求解实例
2020/04/02 Python
python中turtle库的简单使用教程
2020/11/11 Python
Python爬虫之Selenium鼠标事件的实现
2020/12/04 Python
python爬虫实现爬取同一个网站的多页数据的实例讲解
2021/01/18 Python
wordpress添加Html5的表单验证required方法小结
2020/08/18 HTML / CSS
英国工具中心：UK Tool Centre
2017/07/10 全球购物
退伍老兵事迹材料
2014/01/31 职场文书
会展策划与管理专业大学生职业生涯规划
2014/02/07 职场文书
金融管理专业毕业生求职信
2014/03/12 职场文书
部门2014年度工作总结
2014/11/12 职场文书
python+pytest接口自动化之token关联登录的实现
2022/04/06 Python