CN106157348A - 生成验证码图片的方法及装置、校验验证码的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种生成验证码图片的方法，包括：以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；获取验证字符串；采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。通过本申请的技术方案，提高了验证码图片被图像识别软件自动识别的难度，同时易于被人眼辨认。

Description

生成验证码图片的方法及装置、校验验证码的方法及装置

技术领域

本申请涉及互联网技术领域，尤其涉及一种生成验证码图片的方法及装置、一种校验验证码的方法及装置。

背景技术

互联网已经深入到人们生活的各个领域。网络在为人们提供便利的同时，也带来了各种风险。一些恶意使用者利用机器人程序大量不当使用网络资源，如使用自动注册工具批量注册网站账号并灌水、向服务器提交垃圾数据等等，浪费服务器资源，影响合法用户的正常使用。还有一些恶意使用者不断访问服务器，尝试破解合法用户账号的密码，使合法用户的隐私和利益面临威胁。因此，服务器上通常部署能够自动分辨合法与恶意使用者的技术，来降低被恶意使用的风险。

验证码就是一种被广泛采用的区分合法与恶意使用者的技术。通常由服务器向客户端下发一张验证码图片，客户端将该验证码图片显示给用户，用户辨识该验证码图片中验证字符串并输入客户端，只有用户正确输入验证字符串才能通过验证。同时，各种图像识别技术被用来识别验证码图片中的验证字符串，以实现对验证码的自动破解。

为了提高验证码图片的识别难度，现有技术中通常采用文字形变的方式来处理验证字符串，文字变形程度越高图像识别难度越大，但是对用户而言，辨认出验证码字符串的难度也随之提高，用户经常需要重复进行验证或更换验证码图片，造成了用户的不便。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种生成验证码图片的方法，包括：

以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；

获取验证字符串；

采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

本申请还提供了一种生成验证码图片的装置，包括：

背景生成单元，用于以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；

字符串获取单元，用于获取验证字符串；

字符串绘制单元，用于采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

本申请提供的一种校验验证码的方法，包括：

接收服务器发送的验证码图片；所述验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；所述曲线和验证字符串以相同粗细的线条绘制；

向用户显示接收的验证码图片；

接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给所述服务器。

本申请还提供了一种校验验证码的装置，包括：

验证码图片接收单元，用于接收服务器发送的验证码图片；所述验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；所述曲线和验证字符串以相同粗细的线条绘制；

验证码图片显示单元，用于向用户显示接收的验证码图片；

识别字符串处理单元，用于接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给所述服务器。

由以上技术方案可见，本申请的实施例中，采用交叉设置的曲线作为验证码图片的背景，在其上以相同粗细的线条绘制镂空字体的验证字符串，利用曲线作为背景噪声，提高了验证码图片被图像识别软件自动识别的难度，同时易于被人眼辨认。

附图说明

图1是本申请实施例中一种生成验证码图片的方法的流程图；

图2是不同参数的玫瑰线样式示意图；

图3是一个例子中一种由四叶玫瑰线交叉设置而成的验证码图片背景；

图4是一个例子中一种由五叶玫瑰线交叉设置而成的验证码图片背景；

图5是一个例子中一种由不同样式的玫瑰线交叉设置而成的验证码图片背景；

图6是一个例子中应用本申请实施例的方法后生成的验证码图片；

图7本申请实施例中一种校验验证码的方法的流程图；

图8是应用本申请实施例的计算设备的一种硬件结构图；

图9是本申请实施例中的一种生成验证码图片的装置的逻辑结构图；

图10是本申请实施例中的一种校验验证码的装置的逻辑结构图。

具体实施方式

本申请的实施例提出一种新的生成验证码图片的方法，采用曲线作为验证码图片的背景，在其上添加镂空形式的验证字符串，使得验证码图片在难以被自动识别的同时易于被人眼辨认，以解决现有技术存在的问题。本实施例的流程如图1所示。

步骤110，以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景。

本实施例中可以采用各种数学曲线来作为背景，例如各种螺旋线、蝶形曲线、外摆线、圆内旋轮线等等；可以采用参数相同或不同的同一种类曲线交叉设置后作为背景，也可以采用不同种类的曲线交叉设置后作为背景，本实施例中不做限定。

需要说明的是，背景中每条曲线可以是根据某个数学表达式绘制的完整曲线，也可以是上述完整曲线的一部分。每条曲线都以一定粗细的线条绘制。曲线可以采用纯色绘制，也可以采用多种颜色绘制，例如，每条曲线采用一种颜色；再如，采用随机颜色来绘制曲线上的每个点。

一个例子中，可以采用交叉设置的玫瑰线来作为验证码图片的背景。玫瑰线是一种具有周期性且包络线为圆弧的曲线，其极坐标方程为式1或式2，其直角坐标方程为式3。

ρ＝a*sin(kθ) 式1

ρ＝a*cos(kθ) 式2

$\left\{\begin{array}{c}x=a*\sin \left(\mathrm{k\θ}\right)*\cos \left(\mathrm{\θ}\right)\\ y=a*\sin \left(\mathrm{k\θ}\right)*\sin \left(\mathrm{\θ}\right)\end{array}\right.$ 式3

玫瑰线的几何结构取决于上述三个公式中参数a和k的取值。其中，参数a(包络半径)决定了玫瑰线的大小，即叶子的长度；k决定了玫瑰线的样式，即叶子的长宽比例和数目，设k＝n/d，其中n、d为自然数，当n和d分别取从1到7的值时，玫瑰线的样式如图2所示。

本实施例中，对用于生成背景图像的各条玫瑰线的包络半径和样式(即a和k的取值)没有限制，但是横向或纵向相邻排列的两条玫瑰线的极点(或原点)之间的距离小于这两条玫瑰线的包络半径之和，以使得相邻两条玫瑰线能够部分重叠。换言之，可以将叶子长度和样式都相同的玫瑰线(即相同的a和k生成的玫瑰线)交叉设置，也可以将叶子长度不同和/或样式不同的玫瑰线(即不同的a相同的k生成的玫瑰线，或相同的a不同的k生成玫瑰线，或不同的a不同的k生成的玫瑰线)交叉设置来作为验证码图片的背景。

可以采用以固定的横向(x轴)间隔和/或固定的纵向(y轴)间隔交叉设置的相同玫瑰线作为背景，横向间隔和纵向间隔都小于玫瑰线包络半径的两倍。这样的背景因图案存在固定的模式较为美观。例如，图3所示为由相同大小的四叶玫瑰线(a相同，k＝2)交叉设置形成的背景，相邻玫瑰线的横向间隔和纵向间隔均等于包络半径a。再如，图4所示为由相同大小的五叶玫瑰线(a相同，k＝5)交叉设置形成的背景，相邻玫瑰线的横向间隔和纵向间隔均等于包络半径a。

也可以采用以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔交叉设置的相同包络半径的不同玫瑰线作为背景，横向间隔和纵向间隔均小于包络半径的两倍。这样的背景美观程度稍差一些，但是由于图案不存在固定模式，更加难以被图像识别软件识别。图5所示为相同大小、随机样式的玫瑰线(a相同，k随机)交叉设置形成的背景，相邻玫瑰线的横向间隔和纵向间隔均等于包络半径a。

回到图1，步骤120，获取验证字符串。

本实施例中对获取验证字符串的具体方式不做限定。例如，可以调用具有生成随机字符串功能的软件模块来得到验证字符串；可以在预先生成的验证字符串集合中选择其中的一个等等。

本实施例中对验证字符串的构成也不做限定，验证字符串中的字符可以是字、单词、数字、字母、符号等等。

需要说明的是，步骤110和120之间没有时序关系。

步骤130，采用该一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

镂空字体也称为空心字体，镂空字体的字符只用边线表达出字符的外形，而内部则是透明的。本实施例中采用与背景曲线同样粗细的线条，在背景上按顺序绘制出验证字符串中每个字符的边线。采用镂空字体可以防止对验证字符串进行腐蚀处理后再识别，采用与曲线相同粗细的线条绘制镂空字体则使背景的曲线成为难以去除的噪声，从而大大提高了自动图像识别的难度。

如果曲线是纯色的，验证字符串可以采用相同的颜色绘制。为了避免针对某一种颜色进行OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)处理，可以采用不同的颜色在背景上以镂空字体来绘制验证字符串中的字符，例如，以两种颜色来绘制验证字符串，相邻的字符采用不同的颜色，以便于人眼辨认；再如，每个字符采用一种颜色来绘制。

如果采用随机颜色来绘制曲线上的每个点，则可以在RGB(Red GreenBlue，红绿蓝)通道0到127的值域范围内随机选择验证字符串中字符的字体颜色，并采用所选择的颜色，在背景上以镂空字体绘制验证字符串中的字符。RGB通道0到127的值域范围内的字体颜色较暗，与背景的反差比较大，更容易被人眼辨认。可以将随机选择的一种颜色应用于所有字符，也可以为每个字符随机选择一种颜色。

验证字符串中的每个字符在背景上的纵向位置可以相同，也可以不同，采用变化的纵向位置来绘制字符能够增加图像识别的难度。可以采用多种方式来确定变化的纵向位置，例如，在预定的取值范围内随机选择一个值作为一个字符的纵向顶点；再如，随机选择一条预设曲线，在该曲线上确定对应个数的点作为各个字符的顶点；本实施例中不做限定。

针对以镂空字体的字符为样本进行训练、来识别镂空字符的图像识别技术，在背景上绘制镂空字体的验证字符串时，可以令相邻两个字符的横向间隔小于字符的宽度，将相邻的两个字符部分重叠，使得相邻的字符互为噪声，增加识别的难度。重叠的程度可以以不会过度影响人眼辨识为准。

上述各种绘制验证字符串的具体方式，如不同的颜色、不同的纵向位置、相邻字符部分重叠等，根据实际应用场景的需求，可以单独使用，也可以同时使用。

本实施例的方法可以应用在任何计算设备上，如服务器、虚拟机、个人电脑、平板电脑、手机等设备。在客户端/服务器(C/S)模式的应用中，本实施例的方法通常应用在服务器上。

可见，本申请的实施例以交叉的曲线为背景，在背景上以相同粗细的线条绘制镂空字体的验证字符串，使得曲线作为图像识别中难以去除背景噪声，生成的验证码图片很难被图像识别软件自动识别，同时易于被人眼辨认。

在本申请的一个应用示例中，服务器在收到客户端的登录请求后，随机生成包络半径a相同的不同样式的玫瑰线，以等于包络半径a的横向间隔和纵向间隔交叉设置，以随机颜色逐点绘制每条玫瑰线，得到验证码图片的背景；随机生成验证字符串；在预设的值域范围内随机选择验证字符串中每个字符串的纵向顶点位置，在RGB通道0到127的值域范围内随机选择每个字符的字体颜色；以相邻字符横向重叠四分之一字符宽度的格式，在选择的纵向顶点位置、用选择的字体颜色，将对应的字符绘制为镂空字体，生成验证码图片并发送客户端。假设验证字符串为“ABCDEF”，生成的验证码图片可以如图6所示，其中的每条玫瑰线都是完整曲线的一部分。

本申请的另一个实施例中提供了一种校验验证码的方法，可以应用在任何计算设备上，如虚拟机、个人电脑、平板电脑、手机等设备，在客户端/服务器(C/S)模式的应用中，该方法通常应用在客户端。本实施例中，由服务器向应用本实施例方法的计算设备进行验证码校验。本实施例方法的流程如图7所示。

步骤710，接收服务器发送的验证码图片。

服务器发送的验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；并且，验证码图片中的曲线和镂空字体的验证字符串以相同粗细的线条绘制。

具体而言，作为背景的曲线的种类(如玫瑰线)及参数、交叉设置的方式、曲线的颜色，以及验证字符串的构成、颜色、纵向位置、是否部分重叠等请参见前述实施例的描述，不再重复。

步骤720，向用户显示接收的验证码图片。

在收到服务器的验证码图片后，计算设备将验证码图片呈现给用户，供用户识别验证码图片中的验证字符串。

步骤730，接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给该服务器。

用户将对验证码图片中验证字符串的识别结果作为识别字符串输入到计算设备中，计算设备将识别字符串发送给下发验证码图片的服务器；由服务器比对识别字符串和验证字符串是否相同，以决定用户是否通过验证。

与上述流程实现对应，本申请的实施例还提供了一种生成验证码图片的装置和一种校验验证码的装置。这两种装置均可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为逻辑意义上的装置，是通过所在计算设备的CPU(Central Process Unit，中央处理器)将对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，除了图8所示的CPU、内存以及非易失性存储器之外，生成验证码图片的装置、或校验验证码的装置所在的设备通常还包括用于实现网络通信功能的板卡等其他硬件。

图9所示为本申请实施例提供的一种生成验证码图片的装置，从功能上划分，包括背景生成单元、字符串获取单元和字符串绘制单元，其中：背景生成单元用于以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；字符串获取单元用于获取验证字符串；字符串绘制单元用于采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

可选的，所述曲线为玫瑰线。

可选的，所述交叉设置的曲线包括：以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同玫瑰线；或者，以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同包络半径的不同玫瑰线；所述横向间隔和纵向间隔均小于所述玫瑰线包络半径的两倍。

可选的，所述曲线上的每个点采用随机颜色绘制。

可选的，所述字符串绘制单元具体用于：采用所述一定粗细的线条，以不同的纵向位置和/或不同的颜色，在背景上以镂空字体绘制验证字符串中的字符。

可选的，所述字符串绘制单元包括字体颜色选择模块和字符绘制模块，其中：字体颜色选择模块用于在RGB通道0到127的值域范围内随机选择验证字符串中每个字符的字体颜色；字符绘制模块用于采用所述一定粗细的线条和所选择的颜色，在背景上以镂空字体绘制对应的字符。

可选的，所述字符串绘制单元具体用于：采用所述一定粗细的线条，将验证字符串中的每个字符以镂空字体绘制在背景上，相邻的两个字符部分重叠。

图10所示为本申请实施例提供的一种校验验证码的装置，从功能上划分，包括验证码图片接收单元、验证码图片显示单元和识别字符串处理单元，其中：验证码图片接收单元用于接收服务器发送的验证码图片；所述验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；所述曲线和验证字符串以相同粗细的线条绘制；验证码图片显示单元用于向用户显示接收的验证码图片；识别字符串处理单元用于接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给所述服务器。

可选的，所述曲线为玫瑰线。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

Claims (18)

1.一种生成验证码图片的方法，其特征在于，包括：

以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；

获取验证字符串；

采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲线为玫瑰线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述交叉设置的曲线包括：以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同玫瑰线；或者，以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同包络半径的不同玫瑰线；所述横向间隔和纵向间隔均小于所述玫瑰线包络半径的两倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲线上的每个点采用随机颜色绘制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在背景上以镂空字体绘制验证字符串，包括：以不同的纵向位置和/或不同的颜色，在背景上以镂空字体绘制验证字符串中的字符。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述在背景上以镂空字体绘制验证字符串，包括：

在红绿蓝RGB通道0到127的值域范围内随机选择验证字符串中每个字符的字体颜色；

采用所选择的颜色，在背景上以镂空字体绘制对应的字符。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述在背景上以镂空字体绘制验证字符串，包括：将验证字符串中的每个字符以镂空字体绘制在背景上，相邻的两个字符部分重叠。

8.一种生成验证码图片的装置，其特征在于，包括：

背景生成单元，用于以一定粗细的线条绘制至少两条交叉设置的曲线作为验证码图片的背景；

字符串获取单元，用于获取验证字符串；

字符串绘制单元，用于采用所述一定粗细的线条，在背景上以镂空字体绘制验证字符串。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述曲线为玫瑰线。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述交叉设置的曲线包括：以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同玫瑰线；或者，以固定的横向间隔和/或固定的纵向间隔排列的相同包络半径的不同玫瑰线；所述横向间隔和纵向间隔均小于所述玫瑰线包络半径的两倍。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述曲线上的每个点采用随机颜色绘制。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述字符串绘制单元具体用于：采用所述一定粗细的线条，以不同的纵向位置和/或不同的颜色，在背景上以镂空字体绘制验证字符串中的字符。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述字符串绘制单元包括：

字体颜色选择模块，用于在红绿蓝RGB通道0到127的值域范围内随机选择验证字符串中每个字符的字体颜色；

字符绘制模块，用于采用所述一定粗细的线条和所选择的颜色，在背景上以镂空字体绘制对应的字符。

14.根据权利要求10或12所述的装置，其特征在于，所述字符串绘制单元具体用于：采用所述一定粗细的线条，将验证字符串中的每个字符以镂空字体绘制在背景上，相邻的两个字符部分重叠。

15.一种校验验证码的方法，其特征在于，包括：

接收服务器发送的验证码图片；所述验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；所述曲线和验证字符串以相同粗细的线条绘制；

向用户显示接收的验证码图片；

接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给所述服务器。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述曲线为玫瑰线。

17.一种校验验证码的装置，其特征在于，包括：

验证码图片接收单元，用于接收服务器发送的验证码图片；所述验证码图片包括以至少两条交叉设置的曲线形成的背景，和镂空字体的验证字符串；所述曲线和验证字符串以相同粗细的线条绘制；

验证码图片显示单元，用于向用户显示接收的验证码图片；

识别字符串处理单元，用于接收用户根据验证码图片输入的识别字符串并发送给所述服务器。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述曲线为玫瑰线。