Python で QR コードを生成

Python の qrcode ライブラリで QR コードを生成する方法についてまとめる。

なお，本稿で QR コードを生成したときに用いた Python のバージョンは 3.7.4 である。

QR コードとは

QR コードは，1994年に自動車部品メーカであるデンソーの開発部門（現在は分社化してデンソーウェーブ）が開発したマトリックス型二次元コードである。

ここで，QR は Quick Response の頭字語であり，高速読み取りを目的の一つとしている名称である。

QR コードは ISO/IEC 18004，JIS X 0510「情報技術―自動認識及びデータ取得技術― QR コード バーコードシンボル体系仕様」 “Information technology-Automatic identification and data capture techniques-QR Code bar code symbology specification” で規格化されている。

電気・電子分野において，社会や産業の発展に貢献をした歴史的な業績を表彰する IEEE マイルストーンに，QR コードは 2020 年に認定されている。

事前準備　Python ライブラリをインストール

Python で QR コードを使うため，画像ライブラリ Pillow と QR コード生成ライブラリ qrcode をインストールする。

画像ライブラリ Pillow インストール

画像ライブラリ Pillow をインストールする。

pip install Pillow

QR コード生成ライブラリ qrcode インストール

QR コード生成ライブラリ qrcode を インストールする。

pip install qrcode

Pillow と qrcode をインストールすれば，Python で QR コードを扱うことができる。

QR コードの生成

早速，Python で QR コードを作成してみる。

import qrcode

img = qrcode.make('https://masassiah.xyz/')
img.save("qrcode_masassiah_xyz.png")

上記の Python プログラムでは，qrcode のライブラリを読み込んだ後，本サイトの URL の QR コードを作成し，png 形式で保存している（ファイル名称は “qrcode_masassiah_xyz.png”）。

保存した QR コードの png 画像を以下に示す。

QR コードの各種設定

Python のライブラリ qrcode を用いて QR コードを生成するとき，QR コードのバージョン，誤り訂正レベル，セルサイズ，余白の幅，色を指定できる。

• 生成される QR コードのバージョン（引数 version）
• 誤り訂正レベル（引数 error_correction）
• セルのサイズ（引数 box_size）
• 余白の幅（引数 border）
• 色（引数 fill_color, backcolor）

ここで，バージョン 10，誤り訂正レベル L，セルサイズ 2，余白の幅 8 に設定し，QR コードの png 画像を生成するサンプルコードを示す。

import qrcode

qr = qrcode.QRCode(
    version=10,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=2,
    border=8
)
qr.add_data('https://masassiah.xyz/')
qr.make()
img = qr.make_image()
img.save('qrcode10L28.png')

上記のコードを実行して，保存された QR コードの png 画像を以下に示す。

誤り訂正機能について

QR コードはコードが汚れていたり，破損していても，コード自身でデータを復元する機能を持っている。

「誤り訂正能力」は 4 段階用意されており，ユーザが使用環境に合わせてレベルを選択することができる。このレベルを上げれば，誤り訂正能力は向上するが，データが増えるためコードのサイズは大きくなる。

QR コードの誤り訂正能力

QR コードの誤り訂正能力は，全コードワード（データを構成する単位で，QR コードでは 1 コードあたり 8 ビット）に対する復元率である。

レベル L からレベル H までの QR コードの誤り訂正能力を下表に示す。

レベル L	約 7 %
レベル M	約 15 %
レベル Q	約 25 %
レベル H	約 30 %

参考文献

本稿を作成するときに参考にした文献リストを以下に示す。

• DENSO WAVE
• DENSO WAVE お知らせ「QR コードが IEEE マイルストーンに認定されました」
• Masassiah Blog，「QR コードの奇跡　モノづくり集団の発想転換が革新を生んだ」
• QR コードの情報量とバージョン
• QR Code image generator qrcode
• Python Imagin Library Pillow

更新履歴

• 2022年11月19日　新規作成
• 2022年12月22日　IEEE マイルストーン認定，「誤り訂正機能について」を追加
• 2024年1月22日　本文を加除修正