Python用 KNN 进行验证码识别的实现方法

前言

之前做了一个校园交友的APP，其中一个逻辑是通过用户的教务系统来确认用户是一名在校大学生，基本的想法是通过用户的账号和密码，用爬虫的方法来确认信息，但是许多教务系统都有验证码，当时是通过本地服务器去下载验证码，然后分发给客户端，然后让用户自己填写验证码，与账号密码一并提交给服务器，然后服务器再去模拟登录教务系统以确认用户能否登录该教务系统。验证码无疑让我们想使得用户快速认证的想法破灭了，但是当时也没办法，最近看了一些机器学习的内容，觉得对于大多数学校的那些极简单的验证码应该是可以用KNN这种方法来破解的，于是整理了一下思绪，撸起袖子做起来！

分析

我们学校的验证码是这样的：，其实就是简单地把字符进行旋转然后加上一些微弱的噪点形成的。我们要识别，就得逆行之，具体思路就是，首先二值化去掉噪点，然后把单个字符分割出来，最后旋转至标准方向，然后从这些处理好的图片中选出模板，最后每次新来一张验证码就按相同方式处理，然后和这些模板进行比较，选择判别距离最近的一个模板作为其判断结果（亦即KNN的思想，本文取K=1）。接下来按步骤进行说明。

获得验证码

首先得有大量的验证码，我们通过爬虫来实现，代码如下

#-*- coding:UTF-8 -*-import urllib,urllib2,cookielib,string,Imagedef getchk(number): #创建cookie对象 cookie = cookielib.LWPCookieJar() cookieSupport= urllib2.HTTPCookieProcessor(cookie) opener = urllib2.build_opener(cookieSupport, urllib2.HTTPHandler) urllib2.install_opener(opener) #首次与教务系统链接获得cookie# #伪装browser headers = { 'Accept':'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8', 'Accept-Encoding':'gzip,deflate', 'Accept-Language':'zh-CN,zh;q=0.8', 'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.2) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/38.0.2125.111 Safari/537.36' } req0 = urllib2.Request(  url ='http://mis.teach.ustc.edu.cn',  headers = headers  #请求头 ) # 捕捉http错误 try : result0 = urllib2.urlopen(req0) except urllib2.HTTPError,e: print e.code #提取cookie getcookie = ['',] for item in cookie: getcookie.append(item.name) getcookie.append("=") getcookie.append(item.value) getcookie = "".join(getcookie)  #修改headers headers["Origin"] = "http://mis.teach.ustc.edu.cn" headers["Referer"] = "http://mis.teach.ustc.edu.cn/userinit.do" headers["Content-Type"] = "application/x-www-form-urlencoded" headers["Cookie"] = getcookie for i in range(number): req = urllib2.Request(  url ="http://mis.teach.ustc.edu.cn/randomImage.do?date='1469451446894'",  headers = headers   #请求头 ) response = urllib2.urlopen(req) status = response.getcode() picData = response.read() if status == 200:  localPic = open("./source/"+str(i)+".jpg", "wb")  localPic.write(picData)  localPic.close() else:  print "failed to get Check Code "if __name__ == '__main__': getchk(500)