使用Matlab制作图形验证码生成器(app designer)_F11 - 专业站长和开发者的学习网站

突然发现cla函数也可以应用到app designer控件上，因而对部分内容做出更改,将绘制隐藏像素刷新的方式改为用cla

原

hold(acAxes,'off');

image(acAxes,[-1,0],[-1,0],ones(1,1,3),'visible','off');

hold(acAxes,'on');

delete(findobj('tag','ax'));

新

1 2	cla(acAxes) cla(ax)

0效果

1字符图片生成

如果我们单纯的用text绘制图形，就无法做到效果中符号和符号边缘两个颜色，也无法做到更大程度的变形，因此我们需要将字符转换为矩阵形式。

想要实现也非常简单，我们只需要创建一个不可视的fig，在其上绘制字符，保存fig为png格式图片，再通过imread读取图片，就能获得字符矩阵：

第一次运行程序因为要生成字符图片因而会比较慢，再次运行就可以读取之前已经生成过的图片啦：

% 字符图片矩阵构造 ========================================================

% 以下为字符图片创建过程

% 原理为构造隐藏的figure和axes

% 在其上用text绘制字符并保存figure为图片

% 导入图片

if ~exist('Materials','dir')

mkdir('Materials');

end

fig=figure('units','pixels',...

'position',[20 80 200 200],...

'Numbertitle','off',...

'Color',[1 1 1],...

'resize','off',...

'visible','off',...

'menubar','none');

ax=axes('Units','pixels',...

'parent',fig,...

'Color',[1 1 1],...

'Position',[0 0 200 200],...

'XLim',[0 200],...

'YLim',[0 200],...

'XColor',[1 1 1],...

'YColor',[1 1 1]);

strPic{length(strElement)}=[];

for i=1:length(strElement)

% 若是不存在该字符图片则生成，否则直接导入

if ~exist(['.\Materials\',strElement(i),'.png'],'file')

delete(findobj('tag','textStr'));

text(ax,100,100,strElement(i),'HorizontalAlignment',...

'center','FontSize',140,'tag','textStr','FontWeigh','bold')

saveas(fig,['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 保存图片

end

tempPic=imread(['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 读取图片

strPic{i}=imresize(tempPic,[150,150]); % 重新调整图片大小

end

2刷新按钮生成

大家可以看到这个按钮的样式与大部分按钮不同：

实际上这是一个HTML控件，输入html文件的位置就可以形成类似嵌入页面的效果：

acHTML=uihtml(acFigure);

acHTML.HTMLSource='.\Materials\textbtn.html';

acHTML.DataChangedFcn=@refresh;

acHTML.Position=[300 50 88 26];

如代码所示，我们导入的是Materials文件夹内的textbtn.html文件

textbtn.html长这样：

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

function setup(htmlComponent) {

document.getElementById("btnonclink").addEventListener("click", function(event) {

htmlComponent.Data="test";

});

}

</script>

</head>

<body>

</body>

</html>

当然为了防止大家不会创建，我在m文件中写了一段能够自动创建html文件的代码，原理就是将字符串信息写入txt,再将txt文件后缀改为html:

% .html文件自动生成及引入 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

htmlContent={'<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=UTF-8>';

'<script type="text/javascript">';

'function setup(htmlComponent){';

'document.getElementById("btnonclink").addEventListener("click",function(event){';

'htmlComponent.Data="test";});}</script></head>';

'<body><a href="" id=" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" btnonclink">看不清？</a></body></html>'};

if ~exist('.\Materials\textbtn.html','file')

fid=fopen('.\Materials\textbtn.txt','w');

for i=1:length(htmlContent)

fprintf(fid,'%s\r\n',htmlContent{i});

end

fclose(fid);

copyfile('.\Materials\textbtn.txt','.\Materials\textbtn.html');

delete('.\Materials\textbtn.txt')

end

3图片处理

3.1图像任意方向拉伸

这部分原理就是将图像旋转一定角度后，在竖直方向进行拉伸后再旋转回去

3.2字符边缘

这部分原理将字符均值滤波后，把不完全是黑色的部分设置为灰色，后期再设置为其他颜色

3.3图像处理部分代码

randColor=@()randi([0,200],[1,3]); % 生成随机颜色的匿名函数

% 从图像集合中提取图像

tPic=strPic{randiNums(ii)};

tPic=tPic(:,:,1);

% 将图像旋转-拉伸-旋转

randiTheta1=randi([0,90]);

randiTheta2=randi([-30,30]);

randiLenth=randi([0,70]);

tPic=imrotate(255-tPic,randiTheta1,'bilinear','crop');

tPic=imresize(tPic,[150+randiLenth,150]);

tPic=imrotate(tPic,-randiTheta1+randiTheta2,'bilinear','crop');

% 将图像边缘进行模糊，并将模糊的部分数值设置为150

tPic=255-imfilter(tPic,I_5);

tPic(tPic~=0&tPic~=255)=150;

% 为符号和符号边缘赋予不同颜色

tempColor1=randColor();tempColor2=randColor();

tempPicR=tPic;tempPicG=tPic;tempPicB=tPic;

tempPicR(tPic==150)=tempColor1(1);tempPicR(tPic==0)=tempColor2(1);

tempPicG(tPic==150)=tempColor1(2);tempPicG(tPic==0)=tempColor2(2);

tempPicB(tPic==150)=tempColor1(3);tempPicB(tPic==0)=tempColor2(3);

tempPic_3=uint8(zeros([size(tPic),3]));

tempPic_3(:,:,1)=tempPicR;

tempPic_3(:,:,2)=tempPicG;

tempPic_3(:,:,3)=tempPicB;

4线条和散点生成

散点就是生成一堆随机位置点和一些随机颜色后用scatter函数绘制，线条是生成散点后使用’spline’插值方法插值成线后再绘制：

randColor=@()randi([0,200],[1,3]); % 生成随机颜色的匿名函数

randColor_n=@(n)randi([0,200],[n,3])./255; % 生成n个随机颜色的匿名函数

randPoint_n=@(n)[randi([5,195],[n,1]),randi([5,65],[n,1])];% 生成n个随机点的匿名函数

% 绘制散点

pPonintsNum=randi([6,10]);

pPoints=randPoint_n(pPonintsNum);

pPointsColor=randColor_n(pPonintsNum);

scatter(acAxes,pPoints(:,1),pPoints(:,2),6,'filled',...

'CData',pPointsColor,'AlphaData',0.6)

% 绘制线

lPonintsNum=randi([5,7]);

lPoints=randPoint_n(lPonintsNum);

lPointsColor=[randColor()./255,0.6];

x_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,1),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

y_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,2),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

plot(acAxes,x_lPoints,y_lPoints,'Color',lPointsColor,'LineWidth',1.5)

5关于图像存储

由于目前版本uifigure还不支持存储为图像,因此我们绘制图像是在figure和uifigure分别绘制一遍，其中figure依旧是不可见状态，主要用于将图片验证码保存为png格式，可以在完整代码中看出这一点。

同时，本程序的设置为，每次刷新图形验证码，都会刷新当前文件夹下authCode.png为最新的验证码，如需要保存请及时将其改名或复制另存：

6关于验证码对比

首先就是需要提取框内验证码：

1	codeInPut=acEditField.Value;

因为我们的验证码字符都是大写的，将输入的文本用upper函数变为大写：

1	codeInPut=upper(codeInPut);

同时我们因为0和O长的太像，所以不对其进行区分，直接将输入的验证码中的0改为O:

1	codeInPut(codeInPut=='0')='O';

之后就能够用strcmp函数将当前验证码和输入的验证码进行对比：

if strcmp(codeInPut,authCode)

msgbox('验证码正确')

else

msgbox('验证码错误')

end

7完整代码

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function authCode

strElement=char([49:57,65:90]); % 1-9，A-Z的字符

randColor=@()randi([0,200],[1,3]); % 生成随机颜色的匿名函数

randColor_n=@(n)randi([0,200],[n,3])./255; % 生成n个随机颜色的匿名函数

randPoint_n=@(n)[randi([5,195],[n,1]),randi([5,65],[n,1])];% 生成n个随机点的匿名函数

global authCode; % 全局变量：验证码

% 字符图片矩阵构造 ========================================================

% 以下为字符图片创建过程

% 原理为构造隐藏的figure和axes

% 在其上用text绘制字符并保存figure为图片

% 导入图片

if ~exist('Materials','dir')

mkdir('Materials');

end

fig=figure('units','pixels',...

'position',[20 80 200 200],...

'Numbertitle','off',...

'Color',[1 1 1],...

'resize','off',...

'visible','off',...

'menubar','none');

ax=axes('Units','pixels',...

'parent',fig,...

'Color',[1 1 1],...

'Position',[0 0 200 200],...

'XLim',[0 200],...

'YLim',[0 200],...

'XColor',[1 1 1],...

'YColor',[1 1 1]);

strPic{length(strElement)}=[];

for i=1:length(strElement)

% 若是不存在该字符图片则生成，否则直接导入

if ~exist(['.\Materials\',strElement(i),'.png'],'file')

delete(findobj('tag','textStr'));

text(ax,100,100,strElement(i),'HorizontalAlignment',...

'center','FontSize',140,'tag','textStr','FontWeigh','bold')

saveas(fig,['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 保存图片

end

tempPic=imread(['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 读取图片

strPic{i}=imresize(tempPic,[150,150]); % 重新调整图片大小

end

% 更改fig ax样式，为方便后期验证码存储

fig.Position=[100 100 200 70];

ax.Position=[1 1 199.5 70];

ax.XTick=[];

ax.YTick=[];

ax.XLim=[0,200];

ax.YLim=[0,70];

ax.XColor=[0.7 0.7 0.7];

ax.YColor=[0.7 0.7 0.7];

ax.Box='on';

ax.YDir='reverse';

hold(ax,'on');

% APP designer窗口构建 ====================================================

acFigure=uifigure();

acFigure.Position=[100 100 370 90];

acFigure.Name='authCode';

acFigure.Resize='off';

acAxes=uiaxes(acFigure);

acAxes.Position=[10 10 200 70];

acAxes.XTick=[];

acAxes.YTick=[];

acAxes.XLim=[0,200];

acAxes.YLim=[0,70];

acAxes.XColor=[0.7 0.7 0.7];

acAxes.YColor=[0.7 0.7 0.7];

acAxes.Box='on';

acAxes.YDir='reverse';

hold(acAxes,'on');

acEditField=uieditfield(acFigure,'text');

acEditField.Position=[220 52 70 23];

acEditField.FontSize=16;

acEditField.FontWeight='bold';

acEditField.FontColor=[0.3,0.3,0.3];

% .html文件自动生成及引入 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

htmlContent={'<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=UTF-8>';

'<script type="text/javascript">';

'function setup(htmlComponent){';

'document.getElementById("btnonclink").addEventListener("click",function(event){';

'htmlComponent.Data="test";});}</script></head>';

'<body><a href="" id=" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" btnonclink">看不清？</a></body></html>'};

if ~exist('.\Materials\textbtn.html','file')

fid=fopen('.\Materials\textbtn.txt','w');

for i=1:length(htmlContent)

fprintf(fid,'%s\r\n',htmlContent{i});

end

fclose(fid);

copyfile('.\Materials\textbtn.txt','.\Materials\textbtn.html');

delete('.\Materials\textbtn.txt')

end

acHTML=uihtml(acFigure);

acHTML.HTMLSource='.\Materials\textbtn.html';

acHTML.DataChangedFcn=@refresh;

acHTML.Position=[300 50 88 26];

% - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

acButton=uibutton(acFigure);

acButton.Position=[220 15 140 30];

acButton.Text='确认验证码';

acButton.BackgroundColor=[0.31 0.58 0.80];

acButton.FontColor=[1 1 1];

acButton.FontWeight='bold';

acButton.FontSize=14;

acButton.ButtonPushedFcn=@verify;

% 回调函数 ================================================================

function refresh(~,~)

cla(acAxes)

cla(ax)

I_5=fspecial('average',[5,5]); % 5*5均值滤波模板

randiNums=randi([1,length(strElement)],[1,4]);

authCode=strElement(randiNums); % 验证码

disp(authCode)

for ii=1:4

tPic=strPic{randiNums(ii)};

tPic=tPic(:,:,1);

%tempPic(tempPic<250)=150;

% 将图像旋转-拉伸-旋转

randiTheta1=randi([0,90]);

randiTheta2=randi([-30,30]);

randiLenth=randi([0,70]);

tPic=imrotate(255-tPic,randiTheta1,'bilinear','crop');

tPic=imresize(tPic,[150+randiLenth,150]);

tPic=imrotate(tPic,-randiTheta1+randiTheta2,'bilinear','crop');

% 将图像边缘进行模糊，并将模糊的部分数值设置为150

tPic=255-imfilter(tPic,I_5);

tPic(tPic~=0&tPic~=255)=150;

% 为符号和符号边缘赋予不同颜色

tempColor1=randColor();tempColor2=randColor();

tempPicR=tPic;tempPicG=tPic;tempPicB=tPic;

tempPicR(tPic==150)=tempColor1(1);tempPicR(tPic==0)=tempColor2(1);

tempPicG(tPic==150)=tempColor1(2);tempPicG(tPic==0)=tempColor2(2);

tempPicB(tPic==150)=tempColor1(3);tempPicB(tPic==0)=tempColor2(3);

tempPic_3=uint8(zeros([size(tPic),3]));

tempPic_3(:,:,1)=tempPicR;

tempPic_3(:,:,2)=tempPicG;

tempPic_3(:,:,3)=tempPicB;

% 显示图片

image(acAxes,[-size(tempPic_3,2)/2,size(tempPic_3,2)/2]./3.5+40*ii+randi([-5,5]),...

[-size(tempPic_3,1)/2,size(tempPic_3,1)/2]./3.5+35+randi([-5,5]),...

tempPic_3,'AlphaData',tempPic_3(:,:,1)~=255,'Interpolation','bilinear')

image(ax,[-size(tempPic_3,2)/2,size(tempPic_3,2)/2]./3.5+40*ii+randi([-5,5]),...

[-size(tempPic_3,1)/2,size(tempPic_3,1)/2]./3.5+35+randi([-5,5]),...

tempPic_3,'AlphaData',tempPic_3(:,:,1)~=255,'Interpolation','bilinear')

end

% 绘制散点

pPonintsNum=randi([6,10]);

pPoints=randPoint_n(pPonintsNum);

pPointsColor=randColor_n(pPonintsNum);

scatter(acAxes,pPoints(:,1),pPoints(:,2),6,'filled',...

'CData',pPointsColor,'AlphaData',0.6)

scatter(ax,pPoints(:,1),pPoints(:,2),6,'filled',...

'CData',pPointsColor,'AlphaData',0.6)

% 绘制线

lPonintsNum=randi([5,7]);

lPoints=randPoint_n(lPonintsNum);

lPointsColor=[randColor()./255,0.6];

x_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,1),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

y_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,2),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

plot(acAxes,x_lPoints,y_lPoints,'Color',lPointsColor,'LineWidth',1.5)

plot(ax,x_lPoints,y_lPoints,'Color',lPointsColor,'LineWidth',1.5)

saveas(fig,'.\authCode.png');

end

refresh()

function verify(~,~)

codeInPut=acEditField.Value;

codeInPut=upper(codeInPut);

codeInPut(codeInPut=='0')='O';

if strcmp(codeInPut,authCode)

msgbox('验证码正确')

else

msgbox('验证码错误')

end

注：程序第一次运行由于有html文件及png文件需要生成，因而会比较慢，之后的运行速度会快很多。

对于以前版本没有uihtml控件可以先尝试如下代码：

这里用正常按钮替换了uihtml控件

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function authCode2

strElement=char([49:57,65:90]); % 1-9，A-Z的字符

randColor=@()randi([0,200],[1,3]); % 生成随机颜色的匿名函数

randColor_n=@(n)randi([0,200],[n,3])./255; % 生成n个随机颜色的匿名函数

randPoint_n=@(n)[randi([5,195],[n,1]),randi([5,65],[n,1])];% 生成n个随机点的匿名函数

global authCode; % 全局变量：验证码

% 字符图片矩阵构造 ========================================================

% 以下为字符图片创建过程

% 原理为构造隐藏的figure和axes

% 在其上用text绘制字符并保存figure为图片

% 导入图片

if ~exist('Materials','dir')

mkdir('Materials');

end

fig=figure('units','pixels',...

'position',[20 80 200 200],...

'Numbertitle','off',...

'Color',[1 1 1],...

'resize','off',...

'visible','off',...

'menubar','none');

ax=axes('Units','pixels',...

'parent',fig,...

'Color',[1 1 1],...

'Position',[0 0 200 200],...

'XLim',[0 200],...

'YLim',[0 200],...

'XColor',[1 1 1],...

'YColor',[1 1 1]);

strPic{length(strElement)}=[];

for i=1:length(strElement)

% 若是不存在该字符图片则生成，否则直接导入

if ~exist(['.\Materials\',strElement(i),'.png'],'file')

delete(findobj('tag','textStr'));

text(ax,100,100,strElement(i),'HorizontalAlignment',...

'center','FontSize',140,'tag','textStr','FontWeigh','bold')

saveas(fig,['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 保存图片

end

tempPic=imread(['.\Materials\',strElement(i),'.png']); % 读取图片

strPic{i}=imresize(tempPic,[150,150]); % 重新调整图片大小

end

% 更改fig ax样式，为方便后期验证码存储

fig.Position=[100 100 200 70];

ax.Position=[1 1 199.5 70];

ax.XTick=[];

ax.YTick=[];

ax.XLim=[0,200];

ax.YLim=[0,70];

ax.XColor=[0.7 0.7 0.7];

ax.YColor=[0.7 0.7 0.7];

ax.Box='on';

ax.YDir='reverse';

hold(ax,'on');

% APP designer窗口构建 ====================================================

acFigure=uifigure();

acFigure.Position=[100 100 370 90];

acFigure.Name='authCode';

acFigure.Resize='off';

acAxes=uiaxes(acFigure);

acAxes.Position=[10 10 200 70];

acAxes.XTick=[];

acAxes.YTick=[];

acAxes.XLim=[0,200];

acAxes.YLim=[0,70];

acAxes.XColor=[0.7 0.7 0.7];

acAxes.YColor=[0.7 0.7 0.7];

acAxes.Box='on';

acAxes.YDir='reverse';

hold(acAxes,'on');

acEditField=uieditfield(acFigure,'text');

acEditField.Position=[220 52 70 23];

acEditField.FontSize=16;

acEditField.FontWeight='bold';

acEditField.FontColor=[0.3,0.3,0.3];

acfreshBtn=uibutton(acFigure);

acfreshBtn.Text='看不清？';

acfreshBtn.ButtonPushedFcn=@refresh;

acfreshBtn.Position=[300 50 60 27];

% - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

acButton=uibutton(acFigure);

acButton.Position=[220 15 140 30];

acButton.Text='确认验证码';

acButton.BackgroundColor=[0.31 0.58 0.80];

acButton.FontColor=[1 1 1];

acButton.FontWeight='bold';

acButton.FontSize=14;

acButton.ButtonPushedFcn=@verify;

% 回调函数 ================================================================

function refresh(~,~)

cla(acAxes)

cla(ax)

% hold(acAxes,'off');

% image(acAxes,[-1,0],[-1,0],ones(1,1,3),'visible','off');

% hold(acAxes,'on');

% delete(findobj('tag','ax'));

I_5=fspecial('average',[5,5]); % 5*5均值滤波模板

randiNums=randi([1,length(strElement)],[1,4]);

authCode=strElement(randiNums); % 验证码

disp(authCode)

for ii=1:4

tPic=strPic{randiNums(ii)};

tPic=tPic(:,:,1);

%tempPic(tempPic<250)=150;

% 将图像旋转-拉伸-旋转

randiTheta1=randi([0,90]);

randiTheta2=randi([-30,30]);

randiLenth=randi([0,70]);

tPic=imrotate(255-tPic,randiTheta1,'bilinear','crop');

tPic=imresize(tPic,[150+randiLenth,150]);

tPic=imrotate(tPic,-randiTheta1+randiTheta2,'bilinear','crop');

% 将图像边缘进行模糊，并将模糊的部分数值设置为150

tPic=255-imfilter(tPic,I_5);

tPic(tPic~=0&tPic~=255)=150;

% 为符号和符号边缘赋予不同颜色

tempColor1=randColor();tempColor2=randColor();

tempPicR=tPic;tempPicG=tPic;tempPicB=tPic;

tempPicR(tPic==150)=tempColor1(1);tempPicR(tPic==0)=tempColor2(1);

tempPicG(tPic==150)=tempColor1(2);tempPicG(tPic==0)=tempColor2(2);

tempPicB(tPic==150)=tempColor1(3);tempPicB(tPic==0)=tempColor2(3);

tempPic_3=uint8(zeros([size(tPic),3]));

tempPic_3(:,:,1)=tempPicR;

tempPic_3(:,:,2)=tempPicG;

tempPic_3(:,:,3)=tempPicB;

% 显示图片

image(acAxes,[-size(tempPic_3,2)/2,size(tempPic_3,2)/2]./3.5+40*ii+randi([-5,5]),...

[-size(tempPic_3,1)/2,size(tempPic_3,1)/2]./3.5+35+randi([-5,5]),...

tempPic_3,'AlphaData',tempPic_3(:,:,1)~=255,'Interpolation','bilinear')

image(ax,[-size(tempPic_3,2)/2,size(tempPic_3,2)/2]./3.5+40*ii+randi([-5,5]),...

[-size(tempPic_3,1)/2,size(tempPic_3,1)/2]./3.5+35+randi([-5,5]),...

tempPic_3,'AlphaData',tempPic_3(:,:,1)~=255,'Interpolation','bilinear')

end

% 绘制散点

pPonintsNum=randi([6,10]);

pPoints=randPoint_n(pPonintsNum);

pPointsColor=randColor_n(pPonintsNum);

scatter(acAxes,pPoints(:,1),pPoints(:,2),6,'filled',...

'CData',pPointsColor,'AlphaData',0.6)

scatter(ax,pPoints(:,1),pPoints(:,2),6,'filled',...

'CData',pPointsColor,'AlphaData',0.6)

% 绘制线

lPonintsNum=randi([5,7]);

lPoints=randPoint_n(lPonintsNum);

lPointsColor=[randColor()./255,0.6];

x_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,1),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

y_lPoints=interp1(1:lPonintsNum,lPoints(:,2),1:0.01:lPonintsNum,'spline');

plot(acAxes,x_lPoints,y_lPoints,'Color',lPointsColor,'LineWidth',1.5)

plot(ax,x_lPoints,y_lPoints,'Color',lPointsColor,'LineWidth',1.5)

saveas(fig,'.\authCode.png');

end

refresh()

function verify(~,~)

codeInPut=acEditField.Value;

codeInPut=upper(codeInPut);

codeInPut(codeInPut=='0')='O';

if strcmp(codeInPut,authCode)

msgbox('验证码正确')

else

msgbox('验证码错误')

end