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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!. C- @$ F: w4 b. X8 K
一、案例分析2 b' r! N/ a6 M! y0 ~; W
       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。4 C0 p/ C+ N6 D' s: G7 }+ l# 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。9 D' A4 Y2 R* m7 a5 \
. a/ V- ]; ~$ y( N+ M+ [
二、环境8 d8 X/ ~# }( `- m5 k
       环境包括python环境和模块。示例环境如下:
, R9 q, I  B; {7 j; ]系统:Windows 10
7 x8 g+ `8 ?% ]) gpython:python 3.7.9
1 @. e' U) L5 W# }$ `opencv:opencv-python-4.4.0.44
+ h$ J1 j* o  n1 spyzbar:pyzbar-0.1.8
* G$ H  |, f) [. f' C0 ^+ F: u       模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:. q0 d% Y; H3 x+ j& M" E
pip install opencv-python
- Q% w1 c+ I7 E# ~# ]* ]: R: t       然后是pyzbar模块:
" e4 f; @9 S; wpip install pyzbar
  \9 Y, x* o. U- n       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。5 z* o4 a1 s3 G

3 W( W9 \3 c0 }6 X7 J" Y' e' C4 F三、识别二维码
9 q! i  m% s' k3 V) 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:
3 ~, t9 J, ]/ V5 \6 \7 \1.读取二维码图片% H8 I9 c8 j3 `0 \5 L/ s' A- L* c
2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息
" I% ^" T8 K3 @% T8 X& r0 C实现代码如下:
8 [4 C: ^1 V) S* F
% X$ S; ]' q$ ^2 s- r" p: |
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 l! a8 T4 ?# A5 ~; \
[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:
3 }+ }7 P$ g" j# s4 x
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:( ^, T( ?* s( J, j2 f8 Y% ]6 ?
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。
0 Z( f7 b, w: f) @4 |4 m四、调用摄像头, m) i2 G% j: J4 ]
       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:
, h- a% K( w) @! _4 s# ]/ P& ~" S1.调用摄像头
4 `: j4 i6 i* x1 h8 e/ |1 ~) B/ K2.循环! t& h* C" H, c4 i1 s* Q
3.在循环内读取一帧画面
" r; T$ v% e% v* r% w$ `' s% A+ c4.显示当前读取的画面
. s# h9 `5 K$ z, \0 Q5.等待键盘输入, u% b: M8 J* _7 F
6.判断是否按退出键q7 f; n( o# i* J/ `, X2 s9 j
7.按了退出键则退出,没按则继续循环
% h' `$ \" w% J9 [# h7 d! `具体代码如下:5 W, `8 @; w$ B! ^- U! C
1 c* w! @7 W& ^4 N) w- r
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。3 m4 e/ q" u, I; X
五、实现扫码工具- i+ J6 v: X1 E" F" 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:( X+ j8 }8 K6 C6 t6 }

" w0 ?% j  J4 f0 v$ m6 w
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。
- E+ \% S4 d3 ]5 ^$ l" \       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。& O  i! E8 M; l  w8 _  D  p
6 t0 B$ `$ E/ m) D% A) b; A: Y
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