基于Java生成圖片驗證碼的方法解析

更新時間：2023年02月06日 14:50:57 作者：全村最野的狗

這篇文章主要來為大家詳細介紹一下基于Java生成圖片驗證碼的具體方法，文中的示例代碼講解詳細，具有一定的借鑒價值，需要的可以參考一下

使用Java生成圖片驗證碼完全解析

在 Java 中開發(fā)圖片驗證碼功能，您可以使用 Java 圖形處理庫，比如 Java Advanced Imaging (JAI) 或者 Java2D，來生成圖片并將文本寫入圖片。具體實現(xiàn)方法如下：

創(chuàng)建一個 BufferedImage 對象，并設(shè)置圖片的寬度和高度。
獲取圖片的 Graphics2D 對象，并設(shè)置文本的顏色和字體。
在圖片上繪制文本。
對圖片進行一些隨機處理，比如加入干擾線、噪點等，以增加圖片驗證碼的難度。
將圖片輸出到瀏覽器，并設(shè)置相應(yīng)的 Content-Type。或者將BufferedImage轉(zhuǎn)為base64編碼輸出到瀏覽器。（本次統(tǒng)一輸出到文件）

下面是一個簡單的示例代碼，可以幫助您快速開始：

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.io.*;
import javax.imageio.*;

public class Captcha {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 100;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 設(shè)置文本的顏色和字體
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

    // 繪制文本
    g.drawString("Hello, World!", 10, 30);

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();

    // 將圖片輸出到瀏覽器
    ImageIO.write(image, "jpeg", new File("captcha.jpeg"));
  }
}

注意事項

在您的應(yīng)用中使用圖片驗證碼功能時，需要注意以下幾點：

在生成圖片驗證碼時，需要使用隨機數(shù)生成文本內(nèi)容，以保證每次生成的圖片都是不同的。
在生成圖片時，需要使用足夠復(fù)雜的算法來生成干擾線和噪點，以增加圖片驗證碼的難度。
在向用戶展示圖片驗證碼時，需要將圖片的文本內(nèi)容存儲在服務(wù)器端，以便在用戶提交表單時進行驗證。
在驗證用戶輸入的圖片驗證碼時，需要注意大小寫敏感問題，并且需要考慮用戶輸入的可能存在的誤差。

如何加入噪點

在 Java 中加入噪點可以使用隨機數(shù)生成噪點的位置和顏色，然后使用 Graphics2D 的 drawLine() 方法在圖片上繪制噪點。

例如，下面的代碼演示了如何在圖片上隨機繪制 100 個噪點：

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;

public class Captcha {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 100;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 設(shè)置文本的顏色和字體
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

    // 繪制文本
    g.drawString("Hello, World!", 10, 30);

    // 創(chuàng)建隨機數(shù)生成器
    Random rnd = new Random();

    // 繪制噪點
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      int x = rnd.nextInt(width);
      int y = rnd.nextInt(height);
      g.drawLine(x, y, x, y);
    }

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();
  }
}

上面的代碼中，我們使用了隨機數(shù)生成噪點的位置和顏色，并使用 Graphics2D 的 drawLine() 方法在圖片上繪制噪點。

如何生成干擾線

在 Java 中生成干擾線可以使用隨機數(shù)生成干擾線的起始點和結(jié)束點，然后使用 Graphics2D 的 drawLine() 方法在圖片上繪制干擾線。

例如，下面的代碼演示了如何在圖片上隨機繪制 10 條干擾線：

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;

public class Captcha {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 100;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 設(shè)置文本的顏色和字體
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

    // 繪制文本
    g.drawString("Hello, World!", 10, 30);

    // 創(chuàng)建隨機數(shù)生成器
    Random rnd = new Random();

    // 繪制干擾線
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      int x1 = rnd.nextInt(width);
      int y1 = rnd.nextInt(height);
      int x2 = rnd.nextInt(width);
      int y2 = rnd.nextInt(height);
      g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
    }

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();
  }
}

上面的代碼中，我們使用了隨機數(shù)生成干擾線的起始點和結(jié)束點，并使用 Graphics2D 的 drawLine() 方法在圖片上繪制干擾線。到了這一步其實大多數(shù)OCR已經(jīng)不能識別了。

什么樣的算法生成噪點比較好

在生成噪點時，最重要的是要保證噪點數(shù)量足夠多，以增加圖片驗證碼的難度。您可以使用以下算法來生成噪點：

在圖片的所有像素點上隨機繪制一定數(shù)量的噪點。這種方法可以保證噪點數(shù)量足夠多，但會使圖片變得很雜亂，不利于用戶識別。
在圖片的一部分像素點上隨機繪制噪點。這種方法可以使圖片看起來清晰一些，但需要調(diào)整噪點的數(shù)量，以保證噪點數(shù)量足夠多。
使用圖形生成算法生成噪點。這種方法可以生成較為復(fù)雜的噪點圖形，但需要較多的計算資源。

最終選擇哪種方法取決于您的需求和系統(tǒng)的性能。

在 Java 中使用圖形生成算法生成噪點，可以使用 Java2D 庫中的 Shape 接口和相關(guān)的實現(xiàn)類來生成各種圖形。例如，使用 Ellipse2D 類可以生成橢圓形噪點，使用 Rectangle2D 類可以生成矩形噪點。

下面是一個簡單的示例代碼，演示了如何使用圖形生成算法生成噪點：

import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;

public class Captcha {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 100;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 設(shè)置文本的顏色和字體
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

    // 繪制文本
    g.drawString("Hello, World!", 10, 30);

    // 創(chuàng)建隨機數(shù)生成器
    Random rnd = new Random();

    // 繪制噪點
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      Shape shape = new Ellipse2D.Double(rnd.nextDouble() * width, rnd.nextDouble() * height, rnd.nextDouble() * 5 + 1, rnd.nextDouble() * 5 + 1);
      g.fill(shape);
    }

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();
  }
}

驗證碼如何避免被ocr識別

為了避免驗證碼被 OCR (Optical Character Recognition, 光學(xué)字符識別) 軟件識別，可以使用以下幾種方法：

增加噪點：在圖片中加入噪點（如隨機點、線條等），使 OCR 軟件難以準確識別文本。
斜放文本：將文本斜放，使 OCR 軟件難以識別。
改變字體：使用特殊的字體，使 OCR 軟件難以識別。
變換顏色：改變文本的顏色，使 OCR 軟件難以識別。
增加干擾元素：在圖片中加入干擾元素（如干擾線、干擾圖案等），使 OCR 軟件難以準確識別文本。

如何斜放文本

單純的斜放文本只能避免某一些OCR算法，最好是每個字符都傾斜不同的角度。并且保持不同的間距。

在 Java 中斜放文本可以使用 Graphics2D 的 rotate() 方法來旋轉(zhuǎn)文本。例如，下面的代碼演示了如何在圖片上斜放文本：

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;

public class Captcha {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 100;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 設(shè)置文本的顏色和字體
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

    // 旋轉(zhuǎn)文本
    g.rotate(Math.toRadians(30), width / 2, height / 2);

    // 繪制文本
    g.drawString("Hello, World!", 10, 30);

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();
  }
}

上面的代碼中，我們使用 Graphics2D 的 rotate() 方法將文本旋轉(zhuǎn)了 30 度。注意，旋轉(zhuǎn)角度使用的是弧度制，所以需要使用 Math.toRadians() 方法將角度轉(zhuǎn)換為弧度。

四位圖形驗證碼

實現(xiàn)一個支持圖形干擾算法,斜放文本,使用特殊的字體,動態(tài)文本的顏色的四位圖形驗證碼

import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;

public class Captcha {
  private static final char[] CHARS = {
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J',
    'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
    'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',
    'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j',
    'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
    'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'
  };

  private static Random rnd = new Random();

  public static String generateText() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      sb.append(CHARS[rnd.nextInt(CHARS.length)]);
    }
    return sb.toString();
  }

  public static Color generateColor() {
    return new Color(rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256));
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 120;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 繪制背景
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.fillRect(0, 0, width, height);

    // 繪制文本
    String text = generateText();
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
    g.setColor(generateColor());
    g.rotate(Math.toRadians(30), width / 2, height / 2);
    g.drawString(text, 10, 30);

    // 繪制噪點
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      Shape shape = new Ellipse2D.Double(rnd.nextDouble() * width, rnd.nextDouble() * height, rnd.nextDouble() * 5 + 1, rnd.nextDouble() * 5 + 1);
      g.setColor(generateColor());
      g.fill(shape);
    }

    // 繪制干擾線
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      g.setColor(generateColor());
      g.drawLine(rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height), rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height));
    }

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();

    // 輸出圖片
    ImageIO.write(image, "PNG", new File("captcha.png"));
  }
}

上面的代碼中，我們使用了 Ellipse2D 類生成橢圓形噪點，并使用隨機數(shù)生成噪點的位置和大小。我們還使用了 drawLine() 方法生成干擾線，并使用隨機數(shù)生成干擾線的位置和長度。

可以看到，雖然安全性提高了，但是辨識很困難。

調(diào)整噪點的透明度

在 Java 中調(diào)整噪點的透明度可以使用 AlphaComposite 類的靜態(tài)方法 getInstance() 來創(chuàng)建 AlphaComposite 對象，然后使用 setComposite() 方法來設(shè)置透明度。例如，下面的代碼演示了如何調(diào)整噪點的透明度：

import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
import java.util.Random;

public class Captcha {
  private static final char[] CHARS = {
    '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
    'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J',
    'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
    'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',
    'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j',
    'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
    'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'
  };

  private static Random rnd = new Random();

  public static String generateText() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      sb.append(CHARS[rnd.nextInt(CHARS.length)]);
    }
    return sb.toString();
  }

  public static Color generateColor() {
    return new Color(rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256));
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    int width = 120;
    int height = 40;

    // 創(chuàng)建 BufferedImage 對象
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

    // 獲取圖片的 Graphics2D 對象
    Graphics2D g = image.createGraphics();

    // 繪制背景
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.fillRect(0, 0, width, height);

    // 繪制文本
    String text = generateText();
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
    g.setColor(generateColor());
    g.rotate(Math.toRadians(30), width / 2, height / 2);
    g.drawString(text, 10, 30);
    
    // 調(diào)整噪點的透明度
    g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER, 0.5f));

    // 繪制噪點
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      Shape shape = new Ellipse2D.Double(rnd.nextDouble() * width, rnd.nextDouble() * height, rnd.nextDouble() * 5 + 1, rnd.nextDouble() * 5 + 1);
      g.setColor(generateColor());
      g.fill(shape);
    }

    // 繪制干擾線
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      g.setColor(generateColor());
      g.drawLine(rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height), rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height));
    }

    // 釋放 Graphics2D 對象
    g.dispose();

    // 輸出圖片
    ImageIO.write(image, "PNG", new File("captcha.png"));
  }
}

到此這篇關(guān)于基于Java生成圖片驗證碼的方法解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java圖片驗證碼內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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