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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( w$ p, t5 K& y% l+ K一、案例分析
2 y- L/ H% M& a& D       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。
' k5 D. D+ a: {" `       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。
. C1 V# g" ~3 D. u( J- u
& i# X' q+ R2 M! ~二、环境& A% W) t4 ?6 ?
       环境包括python环境和模块。示例环境如下:
- {0 N( a% K; v系统:Windows 10$ {  U' g5 ?6 m8 h9 j1 f0 w
python:python 3.7.9
# d  }5 A: |5 F/ G+ mopencv:opencv-python-4.4.0.44' J$ |1 u9 z1 x7 e5 l9 g9 R: x( E
pyzbar:pyzbar-0.1.8
" z. f, C4 f8 |4 H! S  e) _7 q       模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:, ~1 e4 q. p+ v' i+ z. `
pip install opencv-python  }+ e  t- e1 [; S
       然后是pyzbar模块:
) z  f8 \' t9 Y# _: L: }. Hpip install pyzbar7 a- N7 \0 A$ }$ [! i1 x- |
       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。
9 Q! N8 g5 G# F6 r" ^' J$ f; i2 K9 b3 t' a) a5 O1 f* ?
三、识别二维码' |$ A& I' w$ W6 }5 s( b9 j* h; {) k
       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 q9 L2 \' t4 T* t4 R9 z
1.读取二维码图片
/ l0 N2 o3 s* ^% W3 I  Q! [! t2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息
; W; f" I* `3 b# W* ]. k4 ~实现代码如下:
+ t1 h" e1 g  P- u) k* Y& u% ^  }. S) H/ q
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:$ R4 c, V! o3 ]
[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:9 j, U9 r# N5 j8 z
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:8 {8 I* _( W3 Y+ p
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。) {! d" C. p$ ?6 L; P- f- |
四、调用摄像头) L7 F$ P- V+ v+ _- T
       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:" S# b6 ~$ n: v9 I
1.调用摄像头
. F+ H3 h; N/ ~2.循环
2 b1 V% i  m) u9 c3.在循环内读取一帧画面0 G+ e' y+ l* k: ?1 e" P. E- C
4.显示当前读取的画面( P1 k6 J! m1 _7 S% Y
5.等待键盘输入
9 G$ B) R9 O5 G3 h/ A6.判断是否按退出键q
7 R$ M9 m; Q8 ^7.按了退出键则退出,没按则继续循环9 N3 W/ L; I  L: z8 L9 x2 R5 i
具体代码如下:
& V4 _; d' N% i, \/ j
4 }6 Z0 }2 y# i7 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。
* k8 I& u3 i4 l" N五、实现扫码工具
5 C: C: T/ f& ?3 n# `       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:
, y3 b" K7 H+ G% A
' f3 H4 M# ]3 C$ C2 O
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。/ u0 _3 Y" T: N- y! m
       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。
3 N5 T1 U0 p' a) z
2 {! f% ^, v, C* e" E3 S, Y
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