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[Python] 用 Python 做一个扫码工具

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发表于 2020-10-27 10:31:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
       二维码作为一种信息传递的工具,在当今社会发挥了重要作用。从手机用户登录到手机支付,生活的各个角落都能看到二维码的存在。那你知道二维码是怎么解析的吗?有想过自己实现一个扫码工具吗?如果想的话就继续看下去吧!5 _4 @) ]8 T. [7 g0 z2 }8 M6 S
一、案例分析& h7 `* F1 B  U- u  N1 A
       我们先思考一下,实现扫码工具需要写什么操作。在扫码过程中我们需要打开摄像头,如何由手机或者电脑识别二维码。所以我们要实现两个关键的步骤:调用摄像头、识别二维码。
) t6 T3 o* `/ n2 L- g5 k+ P       这两个操作分别对应了两个模块,它们就是opencv和pyzbar,其中opencv是英特尔的计算机视觉处理模块,而pyzbar则是用于解析二维码的模块。0 G) S8 e' b6 V$ K* x0 K+ m

+ G8 x5 J4 `6 m二、环境
- u8 J! F9 y) n) t- x6 X! k# \0 J' Z       环境包括python环境和模块。示例环境如下:
# y' W) i  O+ q0 e系统:Windows 10; J. @- t! s  G4 P% V# {
python:python 3.7.9
3 p2 A5 J  \5 l; {0 e6 oopencv:opencv-python-4.4.0.448 d; l! J( {& q4 I2 v
pyzbar:pyzbar-0.1.8
! U2 q" P- H+ w4 X$ M       模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:8 B6 c7 y6 ?+ Z$ n/ B* r
pip install opencv-python
0 F, t& \0 v6 Y% B; V5 l       然后是pyzbar模块:
. V' q$ s% F5 m$ r  opip install pyzbar, W- M9 b% |  L% U
       在未指定安装版本时,系统会自动安装最新版。安装好模块后,我们就可以来实现扫码工具了。7 a6 y; ~- w! u5 s7 }
9 ^6 e) X# N# D6 \, l. t
三、识别二维码
5 s: P; w8 c# i: U- S       有了pyzbar模块后,我们识别二维码的工作就非常简单了,首先需要准备一张二维码。有了二维码后就可以开始解析了,具体步骤如下:+ R/ Z( s! Z/ X: a& s% d0 h6 H
1.读取二维码图片
$ W! Q3 Z: [# R- [1 N5 X# N6 c2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息4 f' p+ L& B4 [3 }4 N
实现代码如下:: r4 I4 h7 H) _( v% Q# B& s6 {
- F$ K# Y  c. \/ o0 c) ^# K3 s; D
import cv2
from pyzbar import pyzbar
# 1、读取二维码图片
qrcode = cv2.imread('qrcode.jpg')
# 2、解析二维码中的数据
data = pyzbar.decode(qrcode)
print(data)
# 3、在数据中解析出二维码的data信息
text = data[0].data.decode('utf-8')
print(text)
      在上面我们解析了两次,第一次获取了一个data,我们先来看看data长什么样子:
+ H9 `# ~' {; m3 j
[Decoded(data=b'http://weixin.qq.com/r/vC_fhynEKnRVrW3k93qu', type='QRCODE', rect=Rect(left=140, top=113, width=390, height=390), polygon=[Point(x=140, y=113), Point(x=140, y=503), Point(x=530, y=503), Point(x=530, y=113)])]
      可以看到是一个列表,而且列表的第一个数据包含url的信息。所以我们需要通过下面的代码再次解析:% Z! q4 B* @2 L
text = data[0].data.decode('utf-8')
      这样我们就能拿到二维码中包含的信息了。为了方便后续使用,可以将上面的代码写成一个函数:/ ^# d0 g5 b3 ]6 o: T
def scan_qrcode(img_path):
    qrcode = cv2.imread(img_path)
    data = pyzbar.decode(qrcode)
    return data[0].data.decode('utf-8')
      接下来我们再看看如何调用摄像头。
& R1 y- I: h7 V/ B# t$ r: B9 I四、调用摄像头
8 H  p( f6 V8 i9 s/ H" S8 j       在opencv中提供了一个VideoCapture类用于读取视频,同样可以用来调用摄像头。调用摄像头的步骤如下:" w6 I7 G1 L9 s' r9 o  R
1.调用摄像头
0 V' q( R( s- ]& Y% T. O2.循环
$ @; l) ^: o: A2 G& a. d: S: k6 H3.在循环内读取一帧画面3 i( ?0 }( m, x7 E4 w
4.显示当前读取的画面
/ {& F. @. v& v9 `% _9 M/ M5.等待键盘输入
. w" Z7 j  l1 M4 V4 h# q% Y6.判断是否按退出键q
3 v3 ~# ]7 g6 a8 G$ h* j$ ]) @7.按了退出键则退出,没按则继续循环5 c5 Y2 b5 n; b/ }
具体代码如下:
* K3 ]) ]  q( h* D* ~
4 P5 w! x* k2 Q& P* z& I: t, A
import cv2
# 调用摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    # 读取一帧画面
    ret, frame = cap.read()
    # 显示当前帧
    cv2.imshow('scan qrcode', frame)
    # 等待键盘输入
    key = cv2.waitKey(10)
    # 当按下q键时关闭摄像头
    if key == ord('q'):
        break
# 销毁所有窗口
cv2.destroyAllWindows()
      可以自己尝试运行一下上面的代码,效果就像是打开了自己的前置摄像头。现在调用了摄像头,我们可以把两部分的代码结合起来。1 ~0 @8 ]$ W0 w: [% s7 L
五、实现扫码工具5 A+ m# B6 w: P% W
       扫码工具的主体部分是调用摄像头的操作,需要对读取到的每一帧画面进行解析,当解析出结果后输出并退出。具体代码如下:
" l$ W+ ~/ a& o
, p* B: s* X% \7 q0 {6 X
import cv2
from pyzbar import pyzbar

def scan_qrcode(qrcode):
    data = pyzbar.decode(qrcode)
    return data[0].data.decode('utf-8')

cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    ret, frame = cap.read()
    cv2.imshow('scan qrcode', frame)

    # 解析二维码
    text = None
    try:
        text = scan_qrcode(frame)
    except Exception as e:
        pass
    if text:
        print(text)
        break

    key = cv2.waitKey(10)
    if key == ord('q'):
        break
cv2.destroyAllWindows()
      上面我们把scan_qrcode函数修改了一下,从原来的传入图片路径到直接传入图片对象。因为通过VideoCapture对象获取的图片帧和通过cv2.imread获取的图片是同一数据类型。- G* U# X2 c  K$ N  y
       上面关键步骤在解析二维码的操作。首先定义一个text,因为解析过程中如果没有二维码会出现异常,所以用try-except语句处理。如何通过if判断text的内容,只有当我们真正解析到了数据,程序才会输出结果,并退出程序。到这里,我们就实现了扫码工具。' @; \$ C' o8 v% u0 G: \
' Q# i" N+ y6 n" ]
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