Python實現的掃碼工具居然這麼好用!

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一、案例分析

我們先思考一下，實現掃碼工具需要寫什麼操作。在掃碼過程中我們需要打開攝像頭，如何由手機或者電腦識別二維碼。所以我們要實現兩個關鍵的步驟：調用攝像頭、識別二維碼。
這兩個操作分別對應瞭兩個模塊，它們就是opencv和pyzbar，其中opencv是英特爾的計算機視覺處理模塊，而pyzbar則是用於解析二維碼的模塊。

二、環境

環境包括python環境和模塊。我的環境如下：

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

模塊安裝很簡單，我們直接用pip安裝，先安裝opencv模塊：

pip install opencv-python

然後是pyzbar模塊：

pip install pyzbar

在未指定安裝版本時，系統會自動安裝最新版。安裝好模塊後，我們就可以來實現掃碼工具瞭。

三、識別二維碼

有瞭pyzbar模塊後，我們識別二維碼的工作就非常簡單瞭，首先需要準備一張二維碼。有瞭二維碼後就可以開始解析瞭，具體步驟如下：

1.讀取二維碼圖片

2.解析二維碼中的數據

3.在解析出的數據中提取data信息

實現代碼如下：

import cv2
from pyzbar import pyzbar
# 1、讀取二維碼圖片
qrcode = cv2.imread('qrcode.jpg')
# 2、解析二維碼中的數據
data = pyzbar.decode(qrcode)
print(data)
# 3、在數據中解析出二維碼的data信息
text = data[0].data.decode('utf-8')
print(text)

在上面我們解析瞭兩次，第一次獲取瞭一個data，我們先來看看data長什麼樣子：

[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)])]

可以看到是一個列表，而且列表的第一個數據包含url的信息。所以我們需要通過下面的代碼再次解析：

text = data[0].data.decode('utf-8')

這樣我們就能拿到二維碼中包含的信息瞭。為瞭方便後續使用，可以將上面的代碼寫成一個函數：

def scan_qrcode(img_path):
    qrcode = cv2.imread(img_path)
    data = pyzbar.decode(qrcode)
    return data[0].data.decode('utf-8')

接下來我們再看看如何調用攝像頭。

四、調用攝像頭

在opencv中提供瞭一個VideoCapture類用於讀取視頻，同樣可以用來調用攝像頭。調用攝像頭的步驟如下：

1.調用攝像頭

2.循環

3.在循環內讀取一幀畫面

4.顯示當前讀取的畫面

5.等待鍵盤輸入

6.判斷是否按退出鍵q

7.按瞭推出鍵則退出，沒按則繼續循環

具體代碼如下：

import cv2
# 調用攝像頭
cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    # 讀取一幀畫面
    ret, frame = cap.read()
    # 顯示當前幀
    cv2.imshow('scan qrcode', frame)
    # 等待鍵盤輸入
    key = cv2.waitKey(10)
    # 當按下q鍵時關閉攝像頭
    if key == ord('q'):
        break
# 銷毀所有窗口
cv2.destroyAllWindows()

你們可以自己嘗試運行一下上面的代碼，效果就像是打開瞭自己的前置攝像頭。
現在調用瞭攝像頭，我們可以把兩部分的代碼結合起來。

五、實現掃碼工具

我們掃碼工具的主體部分是調用攝像頭的操作，我們需要對讀取到的每一幀畫面進行解析，當解析出結果後輸出並退出。具體代碼如下：

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)

    # 解析二維碼
    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()

上面我們把scan_qrcode函數修改瞭一下，從原來的傳入圖片路徑到直接傳入圖片對象。因為通過VideoCapture對象獲取的圖片幀和通過cv2.imread獲取的圖片是同一數據類型。

上面關鍵步驟在解析二維碼的操作。首先定義一個text，因為解析過程中如果沒有二維碼會出現異常，所以用語句處理。如何通過if判斷text的內容，隻有當我們真正解析到瞭數據，程序才會輸出結果，並退出程序。

到這裡，我們就實現瞭掃碼工具。

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