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!
3 r I; q/ k2 U7 f' _ 一、案例分析
; n. m/ j8 ` x, T( _6 { 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。1 x0 b: d ]2 ]. H
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。
7 R6 d3 m ]+ E8 P $ S1 n$ ?9 n; Q, y1 p4 g6 h% J8 u
二、环境 ! z: i1 r! | R, q+ E+ A
环境包括python环境和模块。示例环境如下:
; c& m0 r- E# B6 x 系统:Windows 106 t4 t2 @7 A$ O, _3 e& J
python:python 3.7.9
* B# }% p+ }- s( e( m8 ^) i3 r# I# e opencv:opencv-python-4.4.0.449 p* Q0 T) z% i% ?9 L
pyzbar:pyzbar-0.1.8
) a9 z1 S3 h, @5 e5 ~ 模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:
4 }, r" }" {. g5 T1 F pip install opencv-python' {/ ], C3 G, ~1 r6 R! B" E' i
然后是pyzbar模块:
1 z) `( d. E/ v0 x9 }4 u, x4 Z. L) t" K pip install pyzbar( k1 ^& E9 H4 q" L( y
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 i, O: x+ q3 x/ @* I* c3 F
, e2 e& o9 u" i 三、识别二维码 ' i* K) P( S( p0 B
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 C# q3 s* c1 d% A. j 1.读取二维码图片0 }3 v1 |: I$ ~4 a
2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息
n' r0 b, W9 q, n0 t& A* T 实现代码如下:
' ~! x6 F5 E, j: l+ ?* _* ?/ L
4 ~: C1 L9 l% e& D4 c# z1 @; Z: F 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:
, [. N8 k. T9 N, ^: M* 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:
^( v6 u/ t2 ~2 `" @ 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:
- }! F/ c' K2 }) v/ W; A: H 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。
! c7 `& ]" \; G5 T7 H3 z 四、调用摄像头
5 X* X3 Z- v- H- \) h$ Q2 @ 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:
2 B+ ?2 O0 ~) d$ G# S) k2 d 1.调用摄像头* R- H3 ?4 e& ^0 k% t
2.循环
/ {, N# c/ Y, e7 _; S$ {- P' m! D% Q 3.在循环内读取一帧画面
2 ?, Y' G& `" I: d/ b 4.显示当前读取的画面
6 F- J! {* p4 S d% P 5.等待键盘输入+ E! T E/ L/ X: I8 V( Z& o/ D
6.判断是否按退出键q
1 h& _* _3 r4 u" b 7.按了退出键则退出,没按则继续循环
- I; r4 q7 K+ w: Y& { 具体代码如下:
; Q i3 N- e7 R) ^3 I# Q+ f: P
. H& j S u1 j. i" s8 z$ 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。
* \" ~2 x+ q5 ~ 五、实现扫码工具
" M" u; N% e9 c; h$ A1 D. h, _ 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:
0 F) I8 g- T d- O+ d% L " @2 j, h2 s. y3 V. F6 J/ R' s
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。$ N3 H- Z; y8 _! 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。5 V" ^! L' B6 [+ I9 S3 }
- u, ^# m/ H! a/ h f' a8 H