实现后的结果

自动登录结果.png

可以看到使用我本人的用户名和密码登录成功了，验证码也验证成功了。

前因

前段时间看到了py,就准备学习学习，但是学习的是py3,网络上很多练手的项目都是py2写的，很多在3是跑不起来，所以就自己搞了搞py3的12306自动登录，在我前面的文章还写了查询某天的车票情况。

为什么要写12306呢？

首先是前面项目查票的前缀，其次就是在网络上看到了某个学院有个老师讲12306，但是是收费课程，当时我问他，能不能提示一下自动登录所使用到的技术，但是他回答我他要讲一个月才能讲完，然后就没有下文了。这个回答明显的就是敷衍。但是我并没有生气，对于处在互联网时代的我们，并没有什么东西不能自己学习的（夸张了），但是确实是很多资源都可以找到。在这里吐槽一句，在国内的资源问题真的很严重，很多人都是不愿意教别人。不知道各位有没有遇到这种情况。

我所经历的事儿

在动手做这个项目的时候，我了解人工智能，机器学习，深度学习(deep learning)，但是由于时间，个人能力的问题，目前还不打算基础深度学习和机器学习。但是我所做的这个项目又必须用到深度学习的知识，所以我选择了google treeseract 和百度的图像识别技术来帮助我完成这个项目。
第一次标题识别使用的是google的开源项目，但是效率很低很低，可能是中文支持问题，还有就是12306字体问题。
第二次使用百度文字识别技术，效率不错，是不是给李彦宏打广告了。
然后就是识别八张小图片的问题，该问题受到了fuck12306项目的帮助，在调用百度识图接口上。目前百度的接口上传文件应该是有变化。

在开发中最郁闷的就是，正在尝试识别登录，在有一天下午我突然发现,mmp以前是只有一个类型（只有一个类型的选择），现在穿插了两种出来，有可能订书机，后面在跟一个其他的。这就让我郁闷的很，说明我的代码是需要更改来提高比对效率。说改就改，撸起袖子就开干。

代码那点事儿

现在聊聊代码那点事儿，程序猿不就是一个卖字母为生的人么？至少我就是这样的，分享一个我遇到的事情，有个公司周六叫员工去帮忙搬一下桌子，改变一个办公室布局，这是一个小事情，帮个忙而已。但是那个头说的是，周六去公司搬桌子，然后下午公司聚餐，没去搬桌子的就没有，她好定位子，这都让人忍了，最后还要请假，请假，惊不惊喜，意不意外。毁三观的公司。
好吧，我多嘴了，开始我们简单的代码讲解。

库

request http请求
pillow 图形处理
baidu-aip 百度文字识别
由着三个库搞定，还有py的库就不说了。自带的技能。

开发思路

下载验证码图片
切图，识别标题文字
切图，分别识别八张小图片
3.1 识别内容，没有最佳内容再次识别相似内容，提高对比度（自己发明的）
进行内容比对,找到坐标点，了解过这种形式的验证码的都知道这种是坐标验证码，不明白的童鞋自行百度。
尝试登陆
搞定

卖字母咯

语调请读成安琪拉的的语调，因为我最近在玩农药。

对了，下面的代码都是部分代码，完整代码在文尾github上。

下载验证码

def get_picture(get_pic_url, img_code):
  response = req.get(get_pic_url, headers=headers, verify=False)
  response.encoding = 'utf-8'
  if response.status_code == 200:
      with open(img_code, "wb") as f:
          f.write(response.content)
          print("图片下载成功")
          return True
  else:
      print("图片下载失败，正在重试....")
      get_picture(get_pic_url, img_code)

这就把验证码图片保存起来了。

识别标题

识别标题得说一下百度的文字识别api，这是一个百度应用吧，我上一篇简书专门讲了这个，传送门,怎么申请key，使用等等，代码也托管了的。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-


from aip import AipOcr

__author__ = "雷洪飞"

"""
 利用百度图像识别api做文字识别，目的是为了做12306的图片校验。
"""

# 定义常量
APP_ID = '10508877'
API_KEY = 'kpFtUgtOaxmKkNa2C0x7Q7mN'
SECRET_KEY = 'TTX5ginIXZyfGtdH8UTO4kF5M41lf3fb '

# 初始化AipFace对象
client = AipOcr(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)
# 定义参数变量
options = {
    'detect_direction': 'true',
    'language_type': 'CHN_ENG',
}


class BaiDu(object):
    # 获取图片
    def get_file_content(self, file_path):
        """获取图片数据"""
        with open(file_path, 'rb') as fp:
            return fp.read()

    def get_result(self, image_url):
        """
            识别结构
        :return:  返回识别结果
        """
        image = self.get_file_content(image_url)
        return client.basicGeneral(image, options)


if __name__ == "__main__":
    # 获取图片
    baidu = BaiDu()
    # 得到识别结果
    result = baidu.get_result("../images/code.png")
    # 输出识别结果
    print(result['words_result'][0]['words'])

完整代码都在这里，我将他封装成了对象，方面各个模块的调用。

识别八张图片内容

这个算是比较大的工程了，需要切图，识别，提取识别内容，保存坐标点，返回内容...
文字走一走：
使用百度图片搜索功能进行识别，百度有一个上传图片进行百度的功能,google也有的。没用过的赶紧去试试，这就是用到了深度学习的知识，神经网络xxx,噼里啪啦一大堆。关注人工智能的童鞋就知道Ng（吴恩达大神）以前就是在百度。
百度的识别图片是分为两步走：

需要上传图片或者使用图片uri进行识别的，所以就需要上传，我下载了百度的源代码分析。最后也没上传成功。py不行。所以就找了fuck12306的上传方式来进行上传的。百度现在使用https,http两个不同的上传地址，最后都是返回一个包含图片地址的json格式。我们就需要图片地址，大小等。。

百度上传返回结果
带上上传了图片的地址，大小等信息进行深度学习。然后染回结果。

https://image.baidu.com/n/pc_search?rn=30&appid=0&tag=1&isMobile=0&queryImageUrl=http%3A%2F%2Fc.hiphotos.baidu.com%2Fimage%2Fpic%2Fitem%2Fa8014c086e061d95802389b570f40ad163d9cad2.jpg&querySign=1842048230%2C1720327039&uptype=upload_pc&fromProduct=&productBackUrl=&uptype=upload

刚才上传地地址，大小等信息就被编码到url地址中了。
这个接口返回的结果就是我们的所识别图片的结果，是以网页的形式返回。
但是会出现图片搜索不到东西的情况下，那么百度javascript将会再次发送一个请求，查询相似结果。

https://image.baidu.com/n/similar?queryImageUrl=http%3A%2F%2Fc.hiphotos.baidu.com%2Fimage%2Fpic%2Fitem%2Fa8014c086e061d95802389b570f40ad163d9cad2.jpg&querySign=1842048230,1720327039&word=&querytype=0&t=1513414228966&rn=60&sort=&fr=pc&pn=
这个就是返回的相似图片的接口，返回的是json格式。

相似图片接口内容.png

篇幅有限，截图就小点了。
我会获取其中的一个title属性。那就是我们鼠标放到图片上面显示的文字。用来比对验证码标题问题的。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import requests
import urllib3
from PIL import Image, ImageFilter, ImageEnhance
from bs4 import BeautifulSoup

urllib3.disable_warnings(urllib3.exceptions.InsecureRequestWarning)

__author__ = "雷洪飞"


class RecoginitionContainer(object):

    def __init__(self, base_img_url):
        self.base_img_url = base_img_url

    url = "http://image.baidu.com/pictureup/uploadshitu?fr=flash&fm=index&pos=upload"

    headers = {
        "User-agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.94 Safari/537.36"}

    def __upload_pic__(slef, img, filex, url):
        """上传图片，得到图片地址"""
        img.save(slef.base_img_url + "/query_temp_img" + filex + ".png")
        raw = open(slef.base_img_url + "/query_temp_img" + filex + ".png", 'rb').read()
        files = {
            'fileheight': "0",
            'newfilesize': str(len(raw)),
            'compresstime': "0",
            'Filename': "image.png",
            'filewidth': "0",
            'filesize': str(len(raw)),
            'filetype': 'image/png',
            'Upload': "Submit Query",
            'filedata': ("image.png", raw)
        }
        resp = requests.post(url, files=files, headers=slef.headers, verify=False)
        redirect_url = "http://image.baidu.com" + resp.text
        return redirect_url

    def __get_query_content__(slef, query_url):
        response = requests.get(query_url, headers=slef.headers, verify=False)
        li = list()
        if response.status_code == requests.codes.ok:
            bs = BeautifulSoup(response.text, "html.parser")
            re = bs.find_all("a", class_="guess-info-word-link guess-info-word-highlight")
            for link in re:
                li.append(link.get_text())
                # print(link.get_text())
            # 再次获取图中动物可能是
            te = bs.find_all("ul", class_="shituplant-tag")
            for l in te:
                # 得到有可能包含的数据
                for child in l.children:
                    try:
                        li.append(child.get_text())
                    except:
                        pass
            # 再次获取相似图片，其中在有一个图片描述，进行获取就知道,重新掉了一个接口
            # pc_search 替换成similar在搜索一次
            if len(li) == 0:
                once_url = query_url.replace("pc_search", "similar")
                resp = requests.get(once_url, headers=slef.headers, verify=False)
                js = resp.json()
                #print("查找相似图片")
                for fromTitle in js['data']:
                    li.append(fromTitle['fromPageTitle'])
            return "|".join(x for x in li)

    def get_pic_content(slef, img_url):
        box = (0, 41, 295, 186)
        Image.open(img_url).crop(box).save(img_url)

    def get_text(slef, img_url):
        li = list()
        ImageEnhance.Contrast(Image.open(img_url)).enhance(1.3).save(img_url)
        imgs = Image.open(img_url)
        imgs.filter(ImageFilter.BLUR).filter(ImageFilter.MaxFilter(23))
        imgs.convert('L')
        x_width, y_heigth = imgs.size
        # 得到每一张图片应该的大小
        width = x_width / 4
        heigth = y_heigth / 2
        for x_ in range(0, 2):
            for y_ in range(0, 4):
                left = y_ * width
                right = (y_ + 1) * width
                # 得到图片位置
                index = (x_ * 4) + y_
                if x_ == 0:
                    box = (left, x_ * heigth + 21, right, (x_ + 1) * heigth + 21)
                else:
                    box = (y_ * width, x_ * heigth + 21, (y_ + 1) * width, (x_ + 1) * heigth)
                    # 得到查询地址
                query_url = slef.__upload_pic__(imgs.crop(box), str(x_) + str(y_), slef.url)
                # 进行查询，返回结果
                text = slef.__get_query_content__(query_url)
                # 计算坐标
                # 由于12306官方验证码是验证正确验证码的坐标范围,我们取每个验证码中点的坐标(大约值)
                yanSol = ['35,35', '105,35', '175,35', '245,35', '35,105', '105,105', '175,105', '245,105']
                # 将坐标保存
                li.append({yanSol[index]: text})
                # print("识别结果:")
                # print(text)
        return li


if __name__ == "__main__":
    img_url = "../images/code.png"
    c = RecoginitionContainer("../images")
    c.get_text(img_url)

阅读代码是小心我所使用的的切图位置，是使用两次循环得到的。不明白的多看下就明白了。返回的坐标点，是进行索引得到的。不明白的评论或仔细阅读，都是无难度的代码哦。

到了内容比对咯

思路：
内容比对三步走
第一步：整体比对
第二步：单个字比对
第三步：去掉重复坐标点（这步是放在第二步的）

第一步：从八张小图片处可以获取到图片识别的结果，可能从百度文字识别api接口得到验证码标题。通过循环我们就可以比对了。

第二步：在小图片或者验证码标题中我们可能识别的结果是不正确的，那么我们第一步就算是半费了，注意是半费。那么我们就增大准确性，引入了第二步，单个字的进行比对。这样比对出来坐标点就肯定很多了。注意重复，第三步该上场了。

第三步：通过以上的比对，我们可能得到较多的坐标点，但是其中可能包含重复，我们需要去掉。

def login_get_data(url, image_code, image_title):
    # 删除images所有文件
    del_file("../images")
    get_picture(url, image_code)

    # 由于验证码难度升级，成了两个东西，比如：本子，订书机这种形式，那么
    # 我需要进行两次分割，并进行循环判断才可以
    point = list()
    result = get_title_context(image_code, image_title)
    if len(result) == 0:
        print("识别标题失败,正在重新尝试....")
        login_get_data(url, image_code, image_title)
    else:
        print("标题识别结果：")
        print(result)

        # 对图片内容进行识别
    print("开始对图片内容进行识别....")
    c = RecoginitionContainer("../images")
    # 得到了坐标和识别出来的内容，或者相似图片的标题
    lists = c.get_text(image_code)
    # 进行内容比对
    print("正在进行内容比对......")
    for li in lists:
        # 得到每一个坐标点和内容
        # 循环标题，进行比对
        for title_text in result:
            for po, value in li.items():
                if title_text in value:
                    # 判断当前坐标点是否存在
                    if po not in point:
                        print("识别出一个坐标点")
                        point.append(po)
            # 再次对标题进行分割
            for tx in title_text:
                for po, value in li.items():
                    if tx in value:
                        # 判断当前坐标点是否存在
                        if po not in point:
                            print("识别出一个坐标点")
                            point.append(po)
    # 打印出图片的内容
    print(point)
    return point

该休息了

到了这个位置为止，所有的工作都基本是做完了的。
就差验证结果了。在12306官网找到验证码校验接口，然后封装数据进行提交校验验证码。
接口：https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-check

def check_captcha(point):
    # 验证码地址
    check_url = "https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-check"
    data = {
        "answer": ",".join(point),
        "login_site": "E",
        "rand": "sjrand"
    }
    # print(data)
    response = req.post(check_url, data=data,
                        headers=headers, verify=False)
    print(response.text)
    if response.status_code != 200:
        return False
    code = response.json()['result_code']
    # 取出验证结果，4：成功  5：验证失败  7：过期,8：我猜是不是同一个session,非法请求。
    if str(code) == '4':
        return True
    else:
        return False

注意：
在这里来了一定要注意，我们需要是同一个session,不然将返回8，一定要注意啊
这样就校验了，不成功继续请求验证码再次识别，校验，直到返回成功4为止。

在来一剂猛药--登录

这个就是非常简单简单简单.....的事情了。封装数据，请求接口，处理返回数据搞定的事情，直接贴代码。

loginUrl = "https://kyfw.12306.cn/passport/web/login"
            data = {
                'username': 'your account',
                'password': "yours password",
                'appid': 'otn'
            }
            result = req.post(url=loginUrl, data=data, headers=headers, verify=False)
            print("登录返回结果:")
            print(result.text)

看看自己的成果

自动登录结果.png

从这张图片上看到，我们登录成功了的。
这次是运气好，一次就识别成功了。有的时候很多次都不会成功。识别效率低下。期待以后的deep learning技术更好。

总结下自己

需要完善异常信息。
学无止境

github包含了12306的所有文章代码

我发布了文章之后，又要忍不住先给自己来一颗小红心。你们来么？？？

Python3.x 12306 自动登录完整实现