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!- N+ V/ h, T Q5 f5 P5 J( }
一、案例分析
; j" `. B! [6 L3 ?- B0 M 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。
) I" R/ S) s5 {* w& c 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。3 T4 ~! g0 z9 Y/ j3 z8 Q# | H
+ d; e2 z3 o+ B/ {# L. D) I
二、环境 $ N( x/ d/ m( P9 P8 u4 a9 S( A* V- F
环境包括python环境和模块。示例环境如下:- _' r1 Y$ g' L- y `! N# z% q
系统:Windows 10+ m; Q* m- h. r
python:python 3.7.9: t1 O7 Z4 e8 t- Y4 d+ M
opencv:opencv-python-4.4.0.44
" T, W. \2 d% V1 { pyzbar:pyzbar-0.1.8
% F* Y$ g: ~0 N 模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:& ?1 K" L$ b& b- [
pip install opencv-python
' T5 X9 R2 x4 a( H5 @* G 然后是pyzbar模块:# N% v6 c' J. t2 I5 M2 z
pip install pyzbar
+ t" B/ F8 M. P 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 ]2 ` _* _3 n$ k7 H
! Y. v |- k* S7 D4 H% L 三、识别二维码 % g" Y1 I$ \) P% Z8 ~9 G0 ~
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:# K5 J) j: H& }5 }& y
1.读取二维码图片% V& S6 E3 b$ S
2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息. C( B h: S+ I6 ]: N4 n- U2 ~/ ]
实现代码如下:0 g9 c" B7 J. t* {6 c
& D& v7 }2 ~2 _4 E ?. 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:
8 A; [! b# q [ [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:2 y+ O; h, V, ~' n2 V
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:
7 S: Q q0 |0 @1 w9 W6 V* U; U! L 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。' G. P' Y" F3 ?# n2 v5 I
四、调用摄像头
8 f; s$ l0 Z5 u* w$ l 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:
1 \; \. p+ d+ F) ]& ^$ ^( }3 | 1.调用摄像头( S: {6 ~/ @% z7 W
2.循环
& X; n1 e0 ]$ {5 a) T, w# L& ? 3.在循环内读取一帧画面4 ^( G) H, V2 y' W7 V* e
4.显示当前读取的画面
, w. I7 C3 J1 d) k' P- | 5.等待键盘输入
5 j* z0 ]) l4 j% S. q- n' r 6.判断是否按退出键q R$ E7 A$ B% @: P, d- P. p4 N. u
7.按了退出键则退出,没按则继续循环% |2 Q* w; i: k" \/ _% k! `
具体代码如下:
7 n1 D( }9 B1 ~2 C! d$ D : Q5 k) ?9 U) t' l9 Q& ]
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 S& L' t" c& x! y 五、实现扫码工具
: f$ N0 q1 ?. W ^% ^! I" B 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:; a$ i0 C/ F* p: y) {* m
( P( T6 c7 J% i5 ?4 K0 h
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。# I, o1 T f Z: D% H
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。+ E! k' Y7 [5 a6 _( {
- p L+ Q6 T6 N6 M3 x5 D+ x