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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!0 p1 M% X# y( j( g/ ^% q+ M: U3 H0 U) |
一、案例分析
4 w  ^5 F$ P3 ?7 q  K       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。
/ T: u! I% _7 Y4 e9 [$ z) t       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。
# s1 ]8 m9 ^# S( a% _2 ]
' W) N/ {, u" ?: y- v二、环境
" u- L& ?% I' W; W       环境包括python环境和模块。示例环境如下:- D" x# w  I& v
系统:Windows 10
, F0 ^. G- g' ppython:python 3.7.9
* a- p/ J( H/ s. Y! Eopencv:opencv-python-4.4.0.44
% \) |; I( `# Vpyzbar:pyzbar-0.1.8( A& B4 P2 b' i
       模块安装很简单,我们直接用pip安装,先安装opencv模块:4 x) w" B8 F8 v) v, b; g- m) N
pip install opencv-python
( i: z$ u! S3 f: F6 k$ p       然后是pyzbar模块:$ j' B, F+ M3 m4 V, F) U* v  J  y5 U8 `
pip install pyzbar
9 E9 r" Q3 @" ]! p! O       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。
) T& i+ m8 ~) R0 J5 ~, O. E- H7 _# F" A7 }
三、识别二维码) _7 ?9 b0 B; J7 ~& `) T  r1 G
       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:0 Y* P' C" Z' i8 E/ S0 m
1.读取二维码图片4 f+ }0 _7 b( g" n9 {7 T& ?( w
2.解析二维码中的数据3.在解析出的数据中提取data信息2 X7 p4 N- L" n, q
实现代码如下:
, H4 S! |$ x- W# V6 P0 z7 n
( A6 a1 h1 h0 d* t
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:
) r6 N+ }( U6 t4 p7 [6 W
[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:; E. z6 e8 t  J( {1 f, ^# U
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:
0 S( _4 v* c2 @) 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。6 L' o5 D5 x- J, g3 l
四、调用摄像头' Z0 P% i' n# O! T; g1 w6 O& c
       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:
- C. V/ l' ]* h: i4 N8 L1.调用摄像头" M1 _) R( M7 i( p
2.循环  t7 k2 @2 c/ c( g/ J
3.在循环内读取一帧画面- e0 h. @, H4 i' c
4.显示当前读取的画面
0 G7 u7 C: Q5 t% U  \7 e5.等待键盘输入" R! C0 g' Z% F" G) l, q
6.判断是否按退出键q
4 F* T' W1 i0 ?, t, K3 D7.按了退出键则退出,没按则继续循环! {( G7 s% N9 t# W$ Q$ n9 v0 Y. P
具体代码如下:
! C* k5 _* h& c% J+ f
! k( ~5 M' J. o
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。
4 I! m! a; f- {0 b% e3 h( O五、实现扫码工具
7 v+ e8 v' L+ 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:7 X/ N; z. N' v' \  t' N- G, r

* {7 k. a/ H+ I6 v7 U, _$ S% g; R
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。
9 r; `' P' E6 x3 s7 Q. M" R' [: V       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。
" P% i9 \2 ?* c2 t
0 ~& ^$ h0 p* V0 Q
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