Python实现扫码工具

左手的ㄟ右手 2022-12-07 12:26 160阅读 0赞

# Python实现扫码工具 #

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！

## 一、案例分析 ##

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。

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。

## 二、环境 ##

环境包括python环境和模块。我的环境如下：

系统：Windows 10
    python：python 3.7.9
    opencv：opencv-python-4.4.0.44
    pyzbar：pyzbar-0.1.8

模块安装很简单，我们直接用pip安装，先安装opencv模块：

pip install opencv-python

然后是pyzbar模块：

pip install pyzbar

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。

# 三、识别二维码 #

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.  读取二维码图片
2.  解析二维码中的数据
3.  在解析出的数据中提取data信息

实现代码如下：

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：

[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：

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：

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。

# 四、调用摄像头 #

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.  调用摄像头
2.  循环
3.  在循环内读取一帧画面
4.  显示当前读取的画面
5.  等待键盘输入
6.  判断是否按退出键q
7.  按了推出键则退出，没按则继续循环

具体代码如下：

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()

你们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。

# 五、实现扫码工具 #

我们扫码工具的主体部分是调用摄像头的操作，我们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：

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。

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。感兴趣的读者可以关注我的公众号“新建文件夹X”。