一種利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理的圖片驗(yàn)證碼生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公布了一種利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理的圖片驗(yàn)證碼生成方法，人類可以利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理輕松識(shí)別，而機(jī)器則難以還原，屬于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上的垃圾信息也泛濫成災(zāi)，特別是機(jī)器人制造的垃圾信息最為嚴(yán)重，所以CAPTCHA技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。CAPTCHA是全自動(dòng)區(qū)分計(jì)算機(jī)和人類的圖靈測(cè)試的英文縮寫，其簡(jiǎn)稱為驗(yàn)證碼，其中圖片驗(yàn)證碼應(yīng)用最為廣泛。圖片驗(yàn)證碼是利用計(jì)算機(jī)難以有效識(shí)別某些圖片文字而人類可以識(shí)別的技術(shù)，來(lái)區(qū)分機(jī)器和人類。但是最近幾年，圖片驗(yàn)證碼識(shí)別技術(shù)的發(fā)展也非?？焖?，絕大多數(shù)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證碼識(shí)別率都非常高，甚至很多都達(dá)到100%的識(shí)別率，從而導(dǎo)致這些驗(yàn)證碼成了擺設(shè)，除了給真正的人類帶來(lái)麻煩以外，沒(méi)產(chǎn)生任何阻止機(jī)器人濫發(fā)垃圾信息的步伐。另一方面，以Google為代表，通過(guò)扭曲變形技術(shù)產(chǎn)生的驗(yàn)證碼，雖然達(dá)到了機(jī)器識(shí)別率很低的效果，但是人類也非常難以識(shí)別，給圖片驗(yàn)證碼的應(yīng)用帶來(lái)不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種圖片驗(yàn)證碼，使人眼可以輕松識(shí)別，機(jī)器識(shí)別率低，從而實(shí)現(xiàn)有效對(duì)機(jī)器和人類進(jìn)行甄別。
[0004]本發(fā)明就是為解決這一矛盾而產(chǎn)生的。本發(fā)明認(rèn)為，可以利用人類的某些優(yōu)勢(shì)而機(jī)器不具備這類優(yōu)勢(shì)，如人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理(俗稱腦補(bǔ))，來(lái)生成這樣的一類圖片驗(yàn)證碼。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理的圖片驗(yàn)證碼生成方法，其特征在于，包括以下步驟:
1)生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度的隨機(jī)字符串，其長(zhǎng)度控制在某一設(shè)定范圍之內(nèi)；
在所述步驟I)中，字符不限于英文和數(shù)字，如果是英文數(shù)字，要排除人類難以識(shí)別的字符，如 Iill OoO Jj r 等；
2)選用一種不等寬字體，將所述隨機(jī)字符串以非背景色寫入圖片畫布；
在所述步驟2)中，優(yōu)先選用所述字體的粗體斜體，字體大小控制在某一隨機(jī)范圍內(nèi)，各個(gè)字符的大小相同或是不同；
3)以背景色再次將所述隨機(jī)字符串寫入圖片畫布，各個(gè)字符的字體形態(tài)與步驟2)中的字體形態(tài)完全相同，所述隨機(jī)字符串在圖片畫布中的位置向左上角移動(dòng)一個(gè)像素；
本步驟的目的是擦除驗(yàn)證碼文字或字符的絕大部分筆劃，留下的筆劃很少，但是人類可以利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理將其還原成立體文字；
4)對(duì)步驟3)所生成的驗(yàn)證碼圖片進(jìn)行筆劃隨機(jī)擦除處理，擦除比例為經(jīng)驗(yàn)值，擦除比例大致是1/5，以白背景黑字來(lái)說(shuō)，就是剩下的立體文字中，去掉大約1/5的黑點(diǎn).根據(jù)統(tǒng)計(jì)，未擦除之前，黑點(diǎn)占文字所占空間(注意不是全部畫布)大約5%以下，擦除之后一般在4%以下，擦除后的筆劃變少，連續(xù)性變差，散點(diǎn)變多，但是人類利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理仍然能夠識(shí)別；
5)對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加隨機(jī)干擾噪點(diǎn)，增加的密度為設(shè)定值(增加比例為1%至3%)，增加的噪點(diǎn)與原驗(yàn)證碼文字中的散點(diǎn)筆劃難以被機(jī)器有效區(qū)分，但是對(duì)人眼可以識(shí)別；
6)對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加隨機(jī)干擾線條，隨機(jī)線為直線、曲線、連續(xù)線條或斷點(diǎn)線條，增加的線條個(gè)數(shù)以不完全覆蓋驗(yàn)證碼內(nèi)容為限，目的是使機(jī)器難以區(qū)分干擾線條和驗(yàn)證碼文字筆劃，但是又不致對(duì)人類構(gòu)成識(shí)別困難；
7)對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加干擾文字。干擾文字可以為廣告語(yǔ)，從而產(chǎn)生商業(yè)收益，也可以是有意義的干擾問(wèn)題，其干擾問(wèn)題構(gòu)成對(duì)驗(yàn)證碼內(nèi)容的不同處理，如要求使用者只輸入驗(yàn)證碼內(nèi)容的一部分等；干擾文字一方面造成機(jī)器對(duì)圖片的識(shí)別困難，另一方面造成機(jī)器對(duì)圖片的理解困難，而不構(gòu)成人類的理解和識(shí)別困難。
[0006]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明公開了一種利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理的圖片驗(yàn)證碼的生成方法，本發(fā)明生成的圖片驗(yàn)證碼，人類可以利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理將其還原成立體文字，從而輕松識(shí)別。上述驗(yàn)證碼文字或字符的筆劃非常纖細(xì)且不連續(xù)，殘缺不全，從而導(dǎo)致機(jī)器的識(shí)別困難。本發(fā)明更進(jìn)一步的對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加干擾因素，如增加隨機(jī)噪點(diǎn)，增加隨機(jī)干擾直線和/或曲線，增加隨機(jī)干擾文字如廣告語(yǔ)，增加隨機(jī)干擾問(wèn)題如要求使用者輸入驗(yàn)證碼內(nèi)容的一部分等。上述干擾問(wèn)題可以以某種格式隨機(jī)組合生成，可以有效對(duì)機(jī)器和人類進(jìn)行甄別。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明的圖片驗(yàn)證碼示例圖；
圖2是能利用人類人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理還原的立體文字圖片驗(yàn)證碼示例圖；
圖3是圖2的驗(yàn)證碼經(jīng)過(guò)隨機(jī)筆劃擦除后的圖片示例圖；
圖4是圖3的驗(yàn)證碼增加了隨機(jī)噪點(diǎn)后的圖片不例圖；
圖5是圖4的驗(yàn)證碼增加了隨機(jī)干擾線條后的圖片示例圖；
圖6是圖片驗(yàn)證碼的生成過(guò)程流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的圖片驗(yàn)證碼生成過(guò)程進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0009]本發(fā)明的利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理的圖片驗(yàn)證碼生成方法，包括以下步驟:
步驟一:生成一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)度的隨機(jī)字符串，其長(zhǎng)度控制在某一設(shè)定范圍之內(nèi)，其中字符不限于英文數(shù)字；如果是英文數(shù)字，要排除人類難以識(shí)別的字符；
步驟二:選用一種不等寬字體，將所述隨機(jī)字符串以非背景色寫入圖片畫布；優(yōu)先選用該字體的粗體斜體，字體大小控制在某一隨機(jī)范圍內(nèi)；各個(gè)字符的大小可以相同或不同；
步驟三:以背景色再次將上述隨機(jī)字符串寫入圖片畫布，各個(gè)字符的字體形態(tài)必須與步驟二的完全相同，其在圖片畫布中的位置必須向左上角移動(dòng)一個(gè)像素；本步驟的目的是擦除驗(yàn)證碼文字或字符的絕大部分筆劃，留下的筆劃很少(通常占文字所占空間的5%左右)，但是人類可以利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理將其還原成立體文字，如附圖2所示；
步驟四:對(duì)步驟三所生成的驗(yàn)證碼圖片進(jìn)行筆劃隨機(jī)擦除處理，其擦除比例為經(jīng)驗(yàn)值，通常為1/5左右，將剩下的筆劃控制在文字所占空間的4%以下，擦除后的筆劃更少，連續(xù)性更差，散點(diǎn)更多，但是人類利用人眼視覺(jué)補(bǔ)償原理仍然可以識(shí)別，如附圖3所示；步驟五:對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加隨機(jī)干擾噪點(diǎn)，增加的密度為經(jīng)驗(yàn)值，因?yàn)榻?jīng)過(guò)處理的驗(yàn)證碼文字，其筆劃連續(xù)性不強(qiáng)，存在很多散點(diǎn)，從而與噪點(diǎn)之間的界限模糊，增加的噪點(diǎn)與原先驗(yàn)證碼文字中的散點(diǎn)筆劃難以被機(jī)器有效區(qū)分，但是對(duì)人類識(shí)別不構(gòu)成困難，如附圖4所示；
步驟六:對(duì)驗(yàn)證碼圖片增加隨機(jī)干擾線條，隨機(jī)線條可以是直線，也可以是曲線，可以是連續(xù)線條，也可以是斷點(diǎn)線條，要求其特征盡量向驗(yàn)證碼文字或字符的剩余筆劃靠攏，從而給機(jī)器識(shí)別增加更多的干擾因素，增加的線條個(gè)數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值，目的是讓機(jī)器難以區(qū)