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!/ m2 a+ A! R# n; ^- X% M
一、案例分析
# J) ~3 e" h4 @1 D, q: k* W& k4 t 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。& u3 z( _/ u6 N3 z7 X
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。% P6 x1 Q7 q* n6 V6 Q/ Y1 e/ e
* W# C! r6 f* h$ H8 [# c 二、环境
0 W5 H8 F- u7 `# O; o 环境包括python环境和模块。示例环境如下:
6 g6 r, F3 S4 ] 系统:Windows 10
1 G, X3 S7 I' N) I3 Z python:python 3.7.9
& V/ s1 ]/ U W% n- }+ ~ opencv:opencv-python-4.4.0.44' I7 G8 W8 g, e, |% Y0 |
pyzbar:pyzbar-0.1.8
4 f! r% I- V# w5 i8 b) l 模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:: S7 ~6 e, C; G; O; {% g' Q' M
pip install opencv-python
& Q. {; F' q# K7 }! Q 然后是pyzbar模块:
# X& {# u; c- v- n5 d/ b- K$ S3 r pip install pyzbar
! ~6 E2 P* v- b! L, v; 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。
, @2 D6 B, t; Q( h5 O9 M
# a. O, Q* ?9 D' w6 N) B1 s 三、识别二维码 9 N2 Z* I' C- g# o" K6 X5 J
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:
1 u2 G: l9 d- b& _4 M 1.读取二维码图片
: O6 @' x4 R# v4 w4 A% D9 K. l+ ^1 p 2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息
2 u& t4 E H1 B5 c0 s4 I; u 实现代码如下:# _7 z* X2 a# C [( @) p! L! i$ j
8 _/ K, V5 ?; y; G9 {4 w 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:
/ U. q& l7 E2 E, z8 I [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:
* U1 N* N& P. h) q- P8 n 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:# p" S u6 \0 W( B
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。
, @3 i7 {3 j; i: {+ G 四、调用摄像头
+ L* ]& C/ g. `! Y5 ]# z 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:
4 p, {2 v2 e9 ]! Q1 w8 \$ D& `" h 1.调用摄像头
) c& J) C' O9 y) y: p9 j8 X' x 2.循环$ o* l6 u$ U8 Z6 J3 s
3.在循环内读取一帧画面. e4 `% Q w9 a1 V @2 |. i
4.显示当前读取的画面
+ G+ J' l: L9 u, u 5.等待键盘输入
8 u m4 n0 Y4 K4 } 6.判断是否按退出键q
' o! ^5 O# v9 L; }- G 7.按了退出键则退出,没按则继续循环
0 A- e4 ^" s F) F0 } 具体代码如下:
8 k, ?# M- _. P! U( a! Q# J , C& g C* x- Q7 f( V1 v) {% C
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。
G! Y# {; A. c 五、实现扫码工具 2 z2 m; @' n2 v
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:- o0 Y7 F& i# }$ l" e
; U* p9 f: ^) H/ @/ ? i+ ]- L 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。2 n4 p+ E+ `" M9 R. p3 C
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。
: Q% J$ [3 F7 @, u, _ ! x) r- x) g& t. ]5 P' S" s1 ]