二维码中间嵌入logo

大家见过不少带品牌logo的二维码，普通的黑白二维码生成比较容易，那么这种嵌入logo的二维码该如何生成呢？

基本原理

有一种比较简单的方法，就是直接在生成的黑白二维码中间覆盖一层logo. 覆盖一层logo后，必定会影响二维码的纠错能力。为了能从嵌入logo的二维码中还原数据，logo的覆盖面积要控制好。

二维码有如下四种纠错级别：

1. ERROR_CORRECT_L：大约<=7%的错误能纠正过来
2. ERROR_CORRECT_M：大约<=15%的错误能纠正过来
3. ERROR_CORRECT_Q：大约<=25%的错误能纠正过来
4. ERROR_CORRECT_H：大约<=30%的错误能纠正过来

当纠错级别越高时，二维码能容纳的数据量就越少。正是因为二维码具有一定的纠错能力，所以在二维码中间覆盖一层logo是没有问题的，只要控制好覆盖面积。

Python实现

Python有个纯Python实现的二维码生成库，叫做qrcode. 其接口使用起来比较简单，所以下面不谈如何使用qrcode库生成二维码，而是介绍如何在生成好的黑白二维码中间覆盖一层logo图片。

覆盖一层logo图片本质上属于图片处理。下面是代码：

def image_center_overlay(background_image, frontend_image, percentage=0.0625):
    """
    把frontend_image覆盖到background_image的中间
    :param background_image:
    :param frontend_image:
    :param percentage: frontend_image最多覆盖background_image多大比例
    :return:
    """
    b_width, b_height = background_image.size
    f_width, f_height = frontend_image.size

    if f_width * f_height <= b_width * b_height * percentage:
        f_image = frontend_image
    else:
        scale = math.sqrt(b_width * b_height * percentage / (f_width * f_height))
        f_width = int(math.floor(f_width * scale))
        f_height = int(math.floor(f_height * scale))
        f_image = frontend_image.resize((f_width, f_height), resample=Image.ANTIALIAS)

    x = int(math.floor((b_width - f_width) / 2))
    y = int(math.floor((b_height - f_height) / 2))

    new_image = Image.new('RGB', (b_width, b_height), (255, 255, 255))
    new_image.paste(background_image, box=(0, 0))
    new_image.paste(f_image, box=(x, y))
    return new_image

代码中的image均为PIL中的Image对象。上述方法中的percentage是如何确定的呢？其实是二维码纠错率的平方。比如，以ERROR_CORRECT_Q纠错级别生成二维码，那么percentage的值为25% * 25%，也就是0.0625.