艺术二维码 QArt Codes

[7sDream]

介绍

呼，这个很久之前定的目标今天终于差不多算写出来了。

几个月之前发现了一篇文章，是 Russ Cox 写的一篇关于将二维码与图片结合的，我觉得很好玩就准备动手实现。

其实已经有了其他实现的，我记得代码家的微博好像还推荐过，就是这个：https://github.com/dieforfree/qart4j

所以可能很多人都知道这个东西了，我读完 qart4j 的代码（ QwQ ，好难读，没注释，而且我还不会 Java ）之后开始用 Python 实现我自己的版本，其他的就不多说了，看几个例子：

例子

扫描这个二维码就能打开 V2EX 的首页啦~~

这个是我的 Github

这个是 bilibili

啊对了，需要说明的是，二维码的编码部分也是我自己写的，没有调用库，独立出来了一个 pyqr 的 cli 用于生成普通的二维码，使用效果大概是这样：

当然，也是可以生成图片的，加个 -o 参数就好

pyqart 的 cli 也支持打印在 terminal 里的，例子：

其他的细节看 Readme 吧，pyqr -h 和 pyqart -h 可以查看更多帮助。

原理

因为有点复杂我就不在帖子里说了，涉及到二维码的编码规范和里德所罗门纠错码之类的东西，大家可以暂时看上面那篇算法提出者写的文章，有可能以后我会写一系列文章仔细说明这个实现。

代码

代码在这： https://github.com/7sDream/pyqart

扫描下面这个二维码也可以访问：

我的其他项目可以在 Github 上看……除了那两个最先的 piano 项目，其他的都挺好玩儿的……

额外

额，开学就大四了，然而工作和实习都并没有着落…………

听说阿里今年几乎就不怎么找人，加上它们也没啥 Py 岗……估计是没戏了。 腾讯扔了个简历至今没回应。 网易那个笔试简直了……算法题死活交不上，最后放弃了

未来迷茫中…………

目前座标天津，大四一年准备尽量出去实习吧，有没有什么北京的公司招 Py 实习的，可以联系一下。还有就是毕业以后的工作，有没有公司要的？

以上，谢谢阅读。

本来上午想在我知乎专栏里发篇文章介绍下项目和原理的……然后发现知乎专栏会把上传的包含二维码的图片自动转换成内容……

有点烦这个功能，当时气的不行发了篇文章喷，在这：去你特么的友善度

朋友们可以点进去瞅瞅 =，=

如果大家想实现的话，这里有一些可以参考的资料。

• 首先肯定是 QArt Codes 这篇文章：http://research.swtch.com/qart
• 然后是酷壳的介绍二维码原理的文章：http://coolshell.cn/articles/10590.html
• 接下来是一个介绍伽罗华域，里德所罗门码的教材：http://netclass.csu.edu.cn/NCourse/hep104/course/content.html 的16.2 小节。
• 然后是一个二维码生成教程的网站：http://www.thonky.com/qr-code-tutorial/
• 最后你需要一个二维码的标准文档，ISO 或者 GB 的都行。代号分别是 ISO 18004 和 GB/T 18284，这两篇 PDF 都可以搜索到。

最后这是我项目的架构，如果想阅读源码的同学可以参考：

pyqart.qr 这一部分是一个基本上完整的二维码生成器， data 模块是数据编码， ec 模块是生成纠错码， args 是二维码的参数， painter.canvas 生成二维码的框架， painter.painter 的作用是把 canvas 、 data 、 ec 三部分组合起来，最后交给 printer 里的各种生成器输出二维码。

pyqart.art 里的 QArtSourceImage 是处理输入图像的，做一些二值化，dithering，计算对比度之类的操作。 QrArtist 里的 bis 函数是 QArt 的关键算法。

我代码也没注释的，可能也有点难读，推荐和 qart4j 结合起来读。

我跑去 Reddit 上也发了下 =，= 然而并没有人鸟我……

https://www.reddit.com/r/Python/comments/4wemoe/qart_codes_python_implementation/

小伙伴们如果有时间的话可以随意留言支持一下~

[xcodebuild]

看着论文就实现出来了简直 6 的不行

[Sakuramiku]

不愧是我 77..

[7sDream]

@codefalling 还是参考了原作者的实现和 java 的实现的……

[designer]

虽然这个早就有了但是还是要支持一下！

[zhujinliang]

赞！比二维码中间抠个洞的做法高到不知哪里去了

[7sDream]

@designer 是的，自己实现一下搞懂原理也挺好~

[7sDream]

@zhujinliang

OvO 谢谢支持~

[kylinking]

可以，支持一下～

[sobigfish]

url 里 #后面的是故意的还是编码的问题 anyway 很牛

[7sDream]

@sobigfish

故意的，因为总要有数据把二维码填满才能做到控制二维码的样子呀，基本原理就是改变这一串锚点来拟合成目标图片。可以看原作者的文章了解原理~~

[ynyounuo]

@7sDream
不知道这种能不能用代码实现

[ahonn]

77 真棒

[7sDream]

@ynyounuo

这个……难度就有点大了…估计是利用了二维码扫描软件的一些特性 比如点不一定需要是正方形…颜色也不用相同等等…需要针对生成的二维码单独设计吧…而且还是动图…纯用代码估计悬

[Jaylee]

@ahonn 这个好厉害

[meunicorn]

好强。。。

[iLionel]

应该是叫做 Halftone QR Codes

[7sDream]

@meunicorn

其实原理的提出者才是真的强~我只是写了个实现而已

[7sDream]

@iLionel

http://research.swtch.com/qart

原作者的文章里定了名字咯~~没办法呀

[UnisandK]

https://github.com/chinuno-usami/CuteR
这个更好看，可以读读代码

[7sDream]

@UnisandK

我看了一下图，原理不一样。

注意它的图片里，左上，右上和左下这几个定位图形，外边框的黑色块是标准的 一个点 应该占的宽度。

再看图片里面的哪些小的黑点，明显大小是不一样的。

我猜想它的原理应该是这样，先正常生成一张二维码，然后根据图片的二值化数据，来吧原来的二维码进行修改。比如一个黑点所占的地方，在图片里应该是白色，它就把这个点分为 9 份，中间的留黑，周围变白。而扫描仪扫描的时候先按点应该的大小扫到这个点，然后优先判断中心部分的颜色。所以变化后的二维码还能扫描出来。

这个思路也很不错来着~~我下午去看看代码，看跟我想的一样不……

话说给我二维码上色这个我也准备写来着~

[cfans1993]

忍不住打开微信扫了一下 ,棒棒的

[7sDream]

@cfans1993 嘿嘿~~感谢支持~~

[passion336699]

厉害👍

[meunicorn]

@7sDream 👍看论文就把东西撸了出来也很强

[MyFaith]

不错，已 star

[jyhmijack]

有木有兴趣来陌陌，在北京 －－

[7sDream]

@jyhmijack

OvO 是说实习还是工作？

[7sDream]

@MyFaith Thanks~

[jyhmijack]

@7sDream 实习+工作咯 －。－

[7sDream]

@jyhmijack

实习还是有兴趣哒~~但是工作因为这学期还有校招，所以还在看~~

邮箱： [email protected]

邮件联系吧~

[jyhmijack]

@7sDream 发你咯

[skydiver]

转换二维码成 URL 不是为了解决手机没法识别二维码的问题（那样的话只在手机版转换就行了，没必要 web 也转换），而是因为很多答案后面都附加了额外的二维码看起来很影响观感，好多二维码很大占了半屏幕之类的，变成 URL 就整洁多了。

知乎更好的做法是鼠标点一下还是可以显示原图之类。

[7sDream]

@skydiver

恩，也有这种可能吧。

不过还是懒，明明可以加个用户设置的，或者按你说的加个显示原图的功能，一刀切只能用文字的做法真的有点蠢。

[zeac]

@designer 看到你的邮件了

[manhere]

不错，就是后面的参数太长了

[7sDream]

@manhere

感谢支持~~这也是没办法的呀，必须要有数据才能把二维码模拟成想要的样子呀~

[fashioncj]

@ynyounuo 山大学线的？

[cuminflea]

siggraph 也有一篇这样的： http://vecg.cs.ucl.ac.uk/Projects/SmartGeometry/halftone_QR/halftoneQR_sigga13.html

[7sDream]

@cuminflea

这个应该就是上面 @UnisandK 提到的那个 CuteR 项目用的原理~和 QArt 原理不一样

Halftone 是在生成图片后进行处理， QArt 是直接生成出和图片相似的

不过那个也挺好玩的，有时间我研究一下~

[Maic]

仰望大神

[chinuno]

。你说的没错。我就相当于把点缩小了放图上而已。感觉你这样做出来的要比我干净一些，不过包含了太多垃圾信息扫出来看到后面那坨也难受

[no13bus]

天津啥学校的? 很厉害. 支持 python

[7sDream]

@chinuno

是的，是两种不同的思路来着~~

恩，确实 QArt 这种方式后面必须要加入很多无用的信息，还好网址后面跟锚点不影响访问。

所以 QArt 这种方法仅限于处理包含 URL 的二维码，限制比较大， 你的那种方法适用性比较广。

[7sDream]

@no13bus 南开的。

[ynyounuo]

@fashioncj 不知道，原来在朋友圈一个公众号上见到的

[nyanyh]

失望，连是谁都看不出来了

#手动滑稽

[7sDream]

@nyanyh 可以把 -v 参数调高一点~~

[em2046]

膜拜大神

[plqws]

@nyanyh 真正的粉丝还是看得出来的

[giuem]

@7sDream 动图之前有 v 友实现了 /t/264254

[giuem]

@giuem 没仔细看，好像和楼上那位说的不一样。。。

[7sDream]

@giuem 诶 虽然不一样但是这个动态二维码也很好玩呀！果然 v 友创意无限～

[aljun]

用力抱紧 7s 大腿(・∀・)

[coreki]

自己实现了，厉害。这种缩小点位后的二维码有更多空间填充图形，比普通二维码有个性多了，

[7sDream]

@coreki 谢谢支持～我也是觉得这想法好玩才有动力去实现它的～

[ynyounuo]

这怎么难得倒真正的粉丝？李嘉诚也太好认了啊！

[scola]

厉害～我也看了那个论文～但是没弄懂～可能是我对 QR 码的基础不太了解～期待你的后续怎样

[scola]

后续怎样→后续文章

能说一下要看懂那篇论文需要什么基础知识么？

[huybery]

我来晚了呀

[cholerae]

77 好棒

[7sDream]

@scola

恩，看懂那篇论文确实需要一些基础知识。

首先要搞懂二维码的生成原理，我推荐 coolshell 的[这篇文章]( http://coolshell.cn/articles/10590.html) 看完之后再去看 QArt 那篇论文应该能把前半部分（到 Gauss-Jordan Elimination 这一节之前）看懂。

后面的部分是一些数学知识，有点难度，包括多项式除法，伽罗华域，里德所罗门码，向量空间，基，行列式变换之类的知识。

这一段东西我是网上各种搜索的，现在一时也找不全之前看的了，但是[这一篇]( http://netclass.csu.edu.cn/NCourse/hep104/course/content.html)是我看的里面讲的比较清楚的。读第 16.2 这一节就差不多了。

然后再去看 QArt 文章 Gauss-Jordan Elimination 和之后部分，应该差不多能把原理弄懂了。

至于实现的时候我推荐[这个网站]( http://www.thonky.com/qr-code-tutorial/)，这个网站一步一步的教你怎么弄出一个二维码。然后你还需要一个二维码的标准。因为我英文不太好，我是 ISO:18004 和 GB/T 18284 一起看的，这两篇标准都能 Google 到我就不发了。

另外强烈建议还是阅读一下别人的实现，一边看标准一边看代码可以互相参考，便于理解。

我代码里 pyqart.qr 这一部分是一个基本上完整的二维码生成器， data 模块是数据编码， ec 模块是生成纠错码， args 是二维码的参数， painter.canvas 生成二维码的骨架， painter.painter 的作用是把 canvas 、 data 、 ec 三部分组合起来，最后交给 printer 里的各种生成器输出二维码。 pyqart.art 里的 QrArtist 里的 bis 函数是 QArt 的关键算法。我代码的架构大概就是这样了，你可以读读以做参考。（我代码也没注释的，可能也有点难读，你可以和 qart4j 结合起来读）

[7sDream]

@scola

由于回复的时候输入法有点问题……所以链接都 boom 了。我刚刚把要用到的链接都 append 了一下，可以去那里看。

[imeoer]

太赞啦，大概试了几次 url 没有扫出来，我再试试

[7sDream]

@imeoer

咦~不会吧，我用微信和 QQ 都试过，成功率几乎都是 100% 丫~

[imeoer]

@7sDream 哈哈，试了黑色能完美识别，示例的淡蓝色一直不行（微信 /QQ ）

[7sDream]

@imeoer

确实， QQ 试有个蓝色的一直不行…… =，=

看来必须得放弃我喜爱的天依蓝了……我去换个好识别的颜色~

[imeoer]

@7sDream 加油 lz ，喜欢写这么有意思的项目工作肯定没问题~

[zander]

分享一些更艺术的。



都是 TGFC 一个网友做的，接受定制服务。

[7sDream]

@imeoer

我试了一下， QQ 扫描二维码的功能好渣呀……比微信差了一大截……

虽然我试了下，换成深色系的 QQ 的识别成功率也会变高很多……但我决定还是算了，我就喜欢蓝色~

嘻，谢谢鼓励~

[7sDream]

@zander

哇！这好酷阿！

不过这些估计得用设计软件对每个二维码单独设计了……好厉害……

[zander]

@7sDream 都是手工作品，不是靠图片 /二维码合成的。

[fsp]

看到你喷了知乎，然而想说一句知乎是招 Py 实习的，在北京，有兴趣请投递 [email protected] ，逃。。。

[Exin]

牛

[7sDream]

@fsp

尴尬 ing 。=，= 虽然说小喷了一下知乎，但是如果不关心，根本喷都不会喷丫……

主要问题不是这个……主要是吧，如果你看看我 github 就会发现，我有两三个项目是和知乎有关的，一个是通过解析 PC 端网页做的 API ，第二个是基于前面这个做的给关注者自动发私信，第三个更是把你们 Android 客户端的 OAuth 2 的协议 Crack 了做了个 API …………要是真去投知乎我总感觉有那么一点尴尬 =，= 毕竟以前是干坏事的……但其实也有好处，比如对知乎的 RESTful 接口和业务比较熟悉什么的……

还是谢谢告知了，正在考虑中。知乎私信我也收到了，如果投的话我会私信联系你滴~ Thx

[fsp]

@7sDream 点开 github 看了一下，满眼 zhihu ，这还不是真爱么，哈哈

[revol]

高德招 python ，阿里巴巴旗下的哦

[ragnaroks]

http://ww4.sinaimg.cn/large/a15b4afegw1f6kfedbqkyj209m09mdfm

[ragnaroks]

google 图片来源关键字 二维码 暴力

[7sDream]

@ragnaroks

这个应该是用 @chinuno 的 [CuteR]( https://github.com/chinuno-usami/CuteR) 项目做的，效果也很棒

[7sDream]

@revol

有木有链接扔一个？

[ragnaroks]

@7sDream 看了一下,很不错,以后可以用青蛙做头像了

[qq915458022]

支持一个

[RobertYang]

马克下，明天看

[Phariel]

@ragnaroks 闷声发大财才是最吼滴

[no13bus]

@7sDream 哈哈.支持, 我隔壁学校的

[7sDream]

@no13bus 可以可以，感谢支持~

[Geeker]

看着论文就实现出来了简直 6 的不行 +1

[cuminflea]

@7sDream 带我一起做点好玩的吧

[scola]

谢谢回复～我去学习一下

[ariza]

滋辞

[zzczzc]

挺棒的

[zjyjer]

腾讯投简历是找人内推了？

[7sDream]

@zjyjer 没 并没有熟人在腾讯 所以只是正常的投了份校招简历

[Sunyanzi]

二维码可玩的东西太多了 ... 另一种玩法可以参考我头像 ...

[zjyjer]

@7sDream 作为隔壁的同学 愿意友情帮你推一下 考虑发份简历到 zjyjer AT gmail.com ？或者邮件提供下姓名、手机号、邮箱也可以

[7sDream]

@zjyjer 感谢感谢~~已发 OvO

[Allianzcortex]

厉害厉害

[Allianzcortex]

同为 Python 党，话说回来当时还给 zhihu-python 提了个 PR,当时学习的时候 py2 还是主流，突然间大家就都转向 py3 了。 Django 文档翻译？其实看 Django 1.9 的文档那段期间是英语水平提升最快的一个阶段 haha ～～看 CSAPP 里面的英文还是学术了点。

不知道有没有兴趣来我们公司呢？虽然达不到 BAT 级别，但我们有 T-star 计划啊:-D （找了一个比较随便的 [链接]( http://sse.ustc.edu.cn/pages/xxll.php?newsid=1200)）确实厉害，比我大三的时候棒多了。 Python 在数据挖掘和运维上都有很大应用，简历请发 @mailto:[email protected]

[Allianzcortex]

木有兴趣么？。。。

[7sDream]

@Allianzcortex

第一份工作的话还是准备尽量努力进一些大公司吧，毕竟多学点经验嘛。抱歉辣~