初中信息技术粤高教版 (2018)八年级下册第3课 生成登录验证码——PIL库的应用教案

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观看图形。

在微信、邮箱等应用程序的登录页面，通常需要验证码登录。验证码的设置可以防止恶意程序暴力破解用户名和密码非法登录，提高系统的安全性。

验证码由计算机自动生成，如何利用Python编程生成验证码呢？

 图2-3-1中验证码的内容是什么？你还见过其他样式的验证码吗？

图中的验证码是x7pa；验证码通常还有选择点击图、滑动图等

观看思考

激发学生的学习兴趣，初步了解Python生成验证码。

讲授新课

一、分析问题

本课的任务是生成一张含有5位随机数验证码图片。程序要解决的关键问题：

一是如何生成一张随机颜色的底图；

二是如何在该图上添加五个0~9之间的随机数。

要实现以上功能，需要利用一下两个库（模块）：

（1）利用random模块随机设定底图颜色和验证码的数字

（2）利用PIL库生成底图并添加验证码

二、学习新知

         （一）PIL库

         PIL（python lmage Library），是一个用于图像处理的Python扩展库。在DOS方式下安装PIL库的命令为：

         pip install pillow

         本课任务将用到PIL库中的Image,ImageFont,ImageDraw三个模块。Image模块是PIL中的核心模块，具有创建、打开、显示、保存、裁剪和获取图像属性等功能；ImageDraw模块具有在图像上绘图和添加文字等功能。从PIL库中导入这三个模块的命令如下：

         from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

         体验

         from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

        

体验：

1、修改程序captcha.py，创建其他尺寸和颜色的底图，并把自己姓名的汉语拼音添加到底图的中间位置。

2、在IDLE交互模式下按顺序输入以下命令，参考图2-3-2的输出内容情况，比较import命令与from-import命令有何不同。

三、设计算法

根据前面的分析，生成一张含五位随机数验证码图片的算法思路如下：

1、从PIL库导入Image、ImageFont、ImageDraw三个模块

2、从random模块导入randint（）函数

3、创建验证码的随机色底图

4、设定底图为要添加内容的对象

5、在底图上添加五个0~9之间的随机数作为验证码

四、 编写程序

（一）创建底图

利用Image模块中的new（）函数来创建底图。为了得到随机颜色的底图，需要生成三个0~255之间的随机数，分别作为R、G、B三个颜色通道的数值。

探究： 请根据以上提示完善程序captcha.py，创建一张随机颜色的底图。

（二）设定底图为要添加内容的对象

有了底图，再通过以下的代码设定，就可以调用相关函数在该图上进行绘图和添加文字等操作了。

（三）在图像上添加数字验证码

1、预设验证码的文字样式

2、生成五个0~9之间的随机数字组成验证码

可使用for循环控制，分别产生五个0~9的随机数字，并按一定的间隔添加到底图上。假设第一个字符起始位置在（10,0），后续每隔30写入下一个数字。则生成验证码的语句为：

（四）显示和保存图像

完成验证码的添加后，可以使用show（）函数显示图像，用save（）函数把图像以文件形式保存起来。

实践与创作：

    1、请修改程序captcha.py，以生成5位随机颜色的数字验证码。（提示：修改循环体部分）

 2、2、位声明图片版权，不少作者会在公开的摄影作品中添加水印。请编写程序，对自己的一张照片添上个性化文字（如图2-3-3所示）。[提示：打开现有图片的参考代码是img=Image.open(“view.jpg”,’r’]

实践与评估

1、导入模块命令‘from PIL import Image’与下列哪个命令都可以导入相同的模块？（B）

   A、from Image   B、import PIL.Image C、from PIL         D、import PIL

2、Image.new的功能是（A）图像

      A、创建   B、裁剪 

      C、缩放   D、保存

3、语句‘canvas.text((100,50),’I love China’,’green’,ziti)’中‘（100,50）’表示（ B ）    

      A、图像尺寸          B、文字位置

      C、文字内容          D、文字颜色

4、以下说法正确的是（C ）

A、在Python中只能用red、blue等控制颜色 

B、PIL属于Python的标准库

C、必须先把图像设定为操作的对象，才能在图像上添加文字

D、用save（）函数默认保存的位置是桌面

进行问题分析，初步了解random模块。

学习PIL库的安装格式。

PIL库中导入Image,ImageFont,ImageDraw三个模块。

了解random模块导入randint函数的用法。

学生听老师讲解，了解创建image模块的方法。

教师讲解，学生听讲，如何在图片上添加数字验证码。

学生动手自己显示和保存图像。

教师讲解，以及便于学生理解和掌握。

更进一步掌握合成的操作方法。

听讲、操作、实践

自主学习

通过例子讲解，让学生了解到如何制作设定底图、在图片上添加数字验证码。

让学生了解明白show、save函数。

课堂小结

学生回答

利用问题形式进行总结

板书

一、分析问题

二、学习新知

     （一）PIL库

三、设计算法

四、编写程序

     （一）创建底图

     （二）设定底图为要添加内容的对象

     （三）在图像上添加数字验证码

     （四）显示和保存图像