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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!, d( m. `3 h9 U- |
一、案例分析
: P) [) G3 P# }) N9 L$ |       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。
" r8 i1 y0 |5 X1 H/ s+ [       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。
2 s8 _0 ?' q7 d/ h4 ~# L/ r) j- T
. k+ \2 K' \1 P  \5 P8 w7 y二、环境
$ u2 f. w, {' f8 z1 P1 ?( `5 n       环境包括python环境和模块。示例环境如下:( M  ?8 F0 q. i3 k
系统:Windows 10& o$ V6 |9 L& b3 l
python:python 3.7.9- [& s. o4 Z: n
opencv:opencv-python-4.4.0.44
  Y, Q7 U2 b! D" Z! n3 P1 Lpyzbar:pyzbar-0.1.81 r1 a$ z  n. F' a( n
       模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:
, Q* t1 J) h2 K3 ?! @; I) i/ ]' `" Ipip install opencv-python
& V$ b- W( x7 ^) v! M. L       然后是pyzbar模块:
( d( I) C2 o( i* X; v6 O) a+ Rpip install pyzbar& V2 X' @( K' W* J- y. t% G
       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。
) Z- d* Z. d( r- Z* h, q4 A; I" G3 i0 J, `
三、识别二维码
1 ^2 H& q& P, A; n* k# e       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:; n4 o4 k8 g& W' {' \1 F; P
1.读取二维码图片
1 C$ P# _1 x8 O2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息+ x  n# v  X/ ^7 ~, N
实现代码如下:$ S# `$ o, _# s' O! M

1 {2 B( E4 s% o* S
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:9 V$ U1 E% }; p4 G" U8 L' 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:1 T' |/ R  v: N0 j3 H3 o
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:
/ j  Z/ X  b+ B- f6 J: x
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。
& l' y9 M" I( f* C' @四、调用摄像头- c1 ~& n* ?: ?# ^- f
       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:
* c0 T& z+ E( M3 m1 ^1.调用摄像头( v2 P8 q) u5 |  }: f; u
2.循环
0 p: k/ Y9 z: v. h2 t3.在循环内读取一帧画面
& Z$ T( f# ]. z' D8 V: G5 ^0 a% l4.显示当前读取的画面
: ^% b7 R) m  i& }! f$ n. E5.等待键盘输入6 N3 B9 F6 Z* ~6 Q% N
6.判断是否按退出键q
% }# a. M3 ]$ c5 ^1 @: X& C7.按了退出键则退出,没按则继续循环7 N  ~' V/ D' |) I4 K4 G7 C7 L+ b) A4 x& J
具体代码如下:2 t! o# q0 ?: R% Z  b
' O+ y/ f: B6 e
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。5 q' g; m$ [# |# o$ e; N$ J7 k
五、实现扫码工具
9 O4 {2 N" D. M  b# B2 v8 r       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:
. t! |$ _7 R$ C) x0 e" Q% @4 M2 b3 X+ F% x2 @+ n& m
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。
# f8 Z+ R9 ?7 a2 I6 ?1 [, O/ }       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。
' J3 W' A, r7 l4 [0 l# S" `" Q$ N- ~( R- x, d' f' O* `3 y
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