python爬虫模拟登录验证码解决方案

【前言】几天研究验证码解决方案有三种吧。第一、手工输入，即保存图片后然后我们手工输入；第二、使用cookie，必须输入密码一次，获取cookie；第三、图像处理+深度学习方案，研究生也做相关课题，就用了这种。

一、处理思路

　　1、图像处理，针对我要识别的期货中心的验证码，有我针对性的处理。目标是得到去噪后的二值图片，然后使用深度学习神经网络方法进行识别。

　　2、第一次尝试了用谷歌的开源tesseract-ocr方法，做了一个模型训练。因为都是集成好的开发环境，自动分割，自己只需手动的调整一些识别错误的。准确率还是可以的。

　　3、使用了腾讯的免费ocr接口，是被效果大大提升。最后用一个正则表达式加一个提取器，只提取字母和数字。识别率百分之90是有的。

　　直接上代码。亲测可用自动登录中国期货市场监控中心的网站https://investorservice.cfmmc.com/

  1 # /usr/bin/python
  2 # encoding: utf-8
  3
  4 import time
  5 from selenium import webdriver
  6 import sys
  7 import urllib2
  8 import urllib
  9 import time
 10 import re
 11
 12 from PIL import Image
 13 from pytesseract import *
 14 import PIL.ImageOps
 15
 16 import requests
 17 import hmac
 18 import hashlib
 19 import base64
 20 import time
 21 import random
 22
 23     #方案一：在线二维码识别（也是先下载到本地，但是由于动态二维码原因，两次获取的页面不一样，导致验证码不匹配。匹配不成功）
 24     #下面有针对此方案的解决方法，就是解析同一个界面下的验证码，先下载到本地，然后上传处理。这种适合服务器不能图片截屏获取二维码，可以使用session或者cookie方式。
 25 def yanzheng_online():
 26     # 爬取图片
 27     reload(sys)
 28     sys.setdefaultencoding('utf8')
 29
 30     headers = ("User-Agent",
 31                "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.62 Safari/537.36")
 32     opener = urllib2.build_opener()
 33     opener.addheaders = [headers]
 34     urllib2.install_opener(opener)
 35
 36      #循环爬取多张，建立数据集
 37     # for i in range(1, 1500):
 38     #     url = "https://investorservice.cfmmc.com/veriCode.do?t=1531728079700" + str(i)
 39     #     data = urllib2.urlopen(url).read()
 40     #     # data=urllib2.quote(data).decode('utf-8')
 41     #     file = "G:/360Downloads/pic/" + str(i) + ".png"
 42     #     playFile = open(file, 'wb')
 43     #     playFile.write(data)
 44     #     playFile.close()
 45     #     time.sleep(1)
 46     url = "https://investorservice.cfmmc.com/veriCode.do?t=1531728079700"
 47     data = urllib2.urlopen(url).read()
 48     file = "G:/360Downloads/pic/" + "yanzhengma" + ".png"
 49     playFile = open(file, 'wb')
 50     playFile.write(data)
 51     playFile.close()
 52     time.sleep(1)
 53
 54     # 图像处理
 55     im = Image.open('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png')
 56
 57     im = im.convert('L')
 58     #im.show()
 59     im2 = im.point(lambda x: 0 if x > 200 else 255)
 60     #im2.show()
 61     im3 = im2.save("G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png")
 62
 63     # 借助腾讯免费的OCR识别
 64     appid = "1257XX2374"  # 写入自己的腾讯云号码,我修改了
 65     # bucket = "你的bucket"  # 不要也可以
 66     secret_id = "AKIDGKXXXXXXXXX1XnnWyA5sFgz"  # 写入自己的账号里面的地址
 67     secret_key = "EDwRggaXXXXXXXXXXysY0CA"  # 同上
 68     expired = time.time() + 2592000
 69     onceExpired = 0
 70     current = time.time()
 71     rdm = ''.join(random.choice("0123456789") for i in range(10))
 72     userid = "0"
 73     fileid = "tencentyunSignTest"
 74
 75     info = "a=" + appid + "&k=" + secret_id + "&e=" + str(expired) + "&t=" + str(current) + "&r=" + str(
 76         rdm) + "&u=0&f="  # 去掉bucket
 77
 78     signindex = hmac.new(secret_key, info, hashlib.sha1).digest()  # HMAC-SHA1加密
 79     sign = base64.b64encode(signindex + info)  # base64转码
 80
 81     url = "http://recognition.image.myqcloud.com/ocr/general"
 82     headers = {'Host': 'recognition.image.myqcloud.com',
 83                "Authorization": sign,
 84                }
 85     files = {'appid': (None, appid),
 86              #  'bucket': (None, bucket),
 87              'image': ('yanzhengma.png', open('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png', 'rb'), 'image/jpeg')
 88
 89              }
 90
 91     r = requests.post(url, files=files, headers=headers)
 92     responseinfo = r.content
 93     #print responseinfo
 94     # 创建内存中的word文档对象
 95     # file=docx.Document()
 96     r_index = r'itemstring":"(.*?)"'  # 做一个正则匹配，会匹配出一些特殊符号
 97     result = re.findall(r_index, responseinfo)
 98     #print result
 99     # result2=re.findall(r'\w+',result)
100     # new_crazy = filter(str.isalnum, result)
101     # print new_crazy
102     a = 0
103     for i in result:
104         # file.add_paragraph(i)
105         # 只识别出数字和字母
106         new_crazy = filter(str.isalnum, i)
107         #print new_crazy
108         a = new_crazy
109     # file.save("D:\\writeResult.docx")
110     return a
111
112     #方案二：网页裁剪验证码，本地识别识别。匹配成功！！
113 def yanzheng_local():
114     #对截取的图片处理
115     im = Image.open('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png')
116     box = (526, 247, 623, 273)  # 设置要裁剪的区域96*25，根据自己验证码位置
117     region = im.crop(box)  # 此时，region是一个新的图像对象。
118     # region.show()#显示的话就会被占用，所以要注释掉
119     region.save("G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png")
120     # 爬取图片
121     reload(sys)
122     sys.setdefaultencoding('utf8')
123
124     headers = ("User-Agent",
125                "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.62 Safari/537.36")
126     opener = urllib2.build_opener()
127     opener.addheaders = [headers]
128     urllib2.install_opener(opener)
129
130     # 图像处理
131     im = Image.open('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png')
132
133     im = im.convert('L')
134     #im.show()
135     im2 = im.point(lambda x: 0 if x > 200 else 255)
136     #im2.show()
137     im3 = im2.save("G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png")
138
139     # 腾讯ocr识别
140     appid = "1257XXX374"  # 写入自己的腾讯云号码
141     # bucket = "你的bucket"  # 不要也可以
142     secret_id = "AKIDGKXXXXXXXXnnWyA5sFgz"  # 写入自己的账号里面的地址
143     secret_key = "EDwRggaXXXXXXXXtVrysY0CA"  # 同上
144     expired = time.time() + 2592000
145     onceExpired = 0
146     current = time.time()
147     rdm = ''.join(random.choice("0123456789") for i in range(10))
148     userid = "0"
149     fileid = "tencentyunSignTest"
150
151     info = "a=" + appid + "&k=" + secret_id + "&e=" + str(expired) + "&t=" + str(current) + "&r=" + str(
152         rdm) + "&u=0&f="  # 去掉bucket
153
154     signindex = hmac.new(secret_key, info, hashlib.sha1).digest()  # HMAC-SHA1加密
155     sign = base64.b64encode(signindex + info)  # base64转码
156
157     url = "http://recognition.image.myqcloud.com/ocr/general"
158     headers = {'Host': 'recognition.image.myqcloud.com',
159                "Authorization": sign,
160                }
161     files = {'appid': (None, appid),
162              #  'bucket': (None, bucket),
163              'image': ('yanzhengma.png', open('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png', 'rb'), 'image/jpeg')
164
165              }
166
167     r = requests.post(url, files=files, headers=headers)
168     responseinfo = r.content
169     #print responseinfo
170     # 创建内存中的word文档对象
171     # file=docx.Document()
172     r_index = r'itemstring":"(.*?)"'  # 做一个正则匹配
173     result = re.findall(r_index, responseinfo)
174     #print result
175     # result2=re.findall(r'\w+',result)
176     # new_crazy = filter(str.isalnum, result)
177     # print new_crazy
178     a = 0
179     for i in result:
180         # file.add_paragraph(i)
181         # 只识别出数字和字母
182         new_crazy = filter(str.isalnum, i)
183
184         #print new_crazy
185         a = new_crazy
186     # print 'a'
187     # file.save("D:\\writeResult.docx")
188     return a
189
190 def login(username, password):
191
192     url = 'https://investorservice.cfmmc.com '
193
194     driver = webdriver.Chrome(executable_path='C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chromedriver.exe')
195     driver.get(url)
196     # print driver.title
197     name_input = driver.find_element_by_name('userID')  # 找到用户名的框框
198     pass_input = driver.find_element_by_name('password')  # 找到输入密码的框框
199     yanzheng_input=driver.find_element_by_name('vericode') #验证码输入框
200     login_button = driver.find_element_by_name('imageField2')  # 找到登录按钮
201
202     name_input.clear()
203     name_input.send_keys(username)  # 填写用户名
204     time.sleep(0.2)
205     pass_input.clear()
206     pass_input.send_keys(password)  # 填写密码
207     #验证码获取
208     #local方法专用，截取验证码所在的网页
209     driver.get_screenshot_as_file('G:/360Downloads/pic/yanzhengma.png')  # 截图网页保存
210
211
212     #yzm=yanzheng_online()
213     #使用本地裁剪识别，即方案二
214     yzm=yanzheng_local()
215     print yzm
216     yanzheng_input.send_keys(yzm)
217     time.sleep(1.2)
218     login_button.click()            # 点击登录
219
220     time.sleep(1.2)
221     #print driver.get_cookies()
222
223     #打印“登录成功”表示成功，否则重新运行
224         if('login'in driver.current_url):
225             print "登录成功"
226     driver.close()
227
228 if __name__ == "__main__":
229      #账号密码
230     user = "xxxxxxx"
231     pw = "xxxxxxxx"
232     login(user, pw)

 #后面会继续实现cookie保存，爬取信息，存储数据库。

二、最好的解决方法　

　　这几天深入了解了python爬虫，因为要在登录之后，请求新的网页时要保持登录，不然在请求新的网页时又会跳转到登录页面。如何保持登录呢？两种方式，本地携带cookie访问，服务器端保持session.如此，不如在登录的时候采用登录保持的方式，保持session.(当然携带cookie也可以)。这几天学习了抓包分析表单，实现了请求cookie，提交token.还有一个验证码，就采用网页抓取，正则解析出验证码地址，下载本地上传深度学习模型，识别出验证码传入post表单。
源码地址：https://www.cnblogs.com/huangfuyuan/p/9356747.html

　　本方法适用于windows带图形界面的，不适用于服务器。
三、验证码生成原理及python代码

 1 def verifycode(request):
 2     # 引入绘图模块
 3     from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
 4     # 引入随机函数模块
 5     import random
 6     # 定义变量，用于画面的背景色、宽、高
 7     bgcolor = (random.randrange(20, 100), random.randrange(20, 100), random.randrange(20, 100)) width = 100 height = 50
 8     # 创建画面对象
 9     im = Image.new('RGB',(width, height),bgcolor)
10     # 创建画笔对象
11     draw = ImageDraw.Draw(im)
12     # 调用画笔的point()函数绘制噪点
13     for i in range(0, 100):
14         xy = (random.randrange(0, width), random,randrange(0, height))
15         fill = (random.randrange(0, 255), 255, random.randrange(0, 255))
16         draw.point(xy, fill=fill)
17     # 定义验证码的备选值
18     str = '1234567890qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmQWERTYUIOPLKJHGFDSAZXCVBNM'
19     # 随机选取四个值作为验证码
20     rand_str = ''
21     for i in range(0,4):
22         rand_str += str[random.randrange(0, len(str))]
23     # 构建字体对象 ，读取本地字体模板
24     font = ImageFont.truetype(r'C\Windows\Fonts\AdobeArabic-Bold.otf', 40)
25     # 构建字体颜色
26     fontcolor1 =(255, random.randrange(0, 255), random.randrange(0, 255))
27     fontcolor2 =(255, random.randrange(0, 255), random.randrange(0, 255))
28     fontcolor3 =(255, random.randrange(0, 255), random.randrange(0, 255))
29     fontcolor4 =(255, random.randrange(0, 255), random.randrange(0, 255))
30     # 绘制四个字
31     draw.text((5, 2), rand_str[0], font=font, fill=fontcolor1)
32     draw.text((25, 2), rand_str[1], font=font, fill=fontcolor2)
33     draw.text((50, 2), rand_str[2], font=font, fill=fontcolor3)
34     draw.text((75, 2), rand_str[3], font=font, fill=fontcolor4)
35     # 释放画笔
36     del draw
37     # 存入session , 用于做进一步验证
38     request.session['verifycode'] = rand_str
39     # 内存文件操作
40     import io buf = io.BytesIO()
41     # 将图片保存在内存中，文件类型为png
42     im.safe(buf, 'png')
43     # 将内存中的图片数据返回给客户端，MIME类型为图片png
44     return HttpResponse(buf.getValue(), 'image/png')