1 QR Code

QR Code（Quick Response Code）是一种二维条码，由日本Denso-Wave公司于1994年发明。QR Code的主要特点是存储信息量大、编码范围广、容错能力强、识读速度快，并且支持全方位识读。这种条码最初是为了在汽车制造行业快速追踪零部件而设计的，但现在已经广泛应用于各种领域，如移动支付、产品防伪、广告宣传、物流追踪等。

QR Code的构成：

• 定位图案：位于二维码的左上角、右上角和左下角，用于确定二维码的角度和位置。
• 校正图案：在二维码中有多个校正图案，用于在二维码发生形变时帮助解码器校正。
• 格式信息：包含有关错误检测和校正的信息，以及使用的掩码版本。
• 版本信息：表明QR Code的版本号，版本号越高，可以存储的信息越多，但QR Code的尺寸也越大。
• 数据和纠错码：存储实际的信息和用于错误检测和校正的冗余数据。

QR Code的使用：

• 移动支付：通过手机扫描QR Code进行快速支付。
• 社交媒体：扫描QR Code可以直接跳转到某个社交媒体页面或添加好友。
• 产品防伪：在产品包装上打印QR Code，消费者可以扫描验证产品的真伪。
• 广告宣传：在广告中打印QR Code，观众可以通过扫描直接访问相关网站或获取更多信息。
• 物流追踪：在物流包裹上打印QR Code，可以方便地进行物流追踪和查询。

QR Code的生成和扫描通常需要使用专门的软件或应用，这些软件和应用可以在各种平台上找到，如手机、电脑等。

2 准备工作

OpenCV基础（22）使用OpenCV生成及读取二维码以及与Zbar比较

pip install qrcode
pip install  pillow
pip install  pyzbar
pip install zbar

3 生成 QR 码

generateQRCode.py

#!/usr/bin/python3
# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
@File    : generateQRCode.py
@Time    : 2021/10/12 14:13
@Author  : David
@Software: PyCharm
"""

# 生成二维码
import qrcode

# 二维码包含的示例数据
data = "https://blog.csdn.net/bryant_meng"
# 生成的二维码图片名称
filename = "CSDNBlog.png"
# 生成二维码
img = qrcode.make(data)
# 保存成图片输出
img.save(filename)

生成本博客主页的二维码

4 读取 QR 码

qrCodeOpencv.py

import cv2
import numpy as np
import sys
import time

if len(sys.argv) > 1:
    inputImage = cv2.imread(sys.argv[1])
else:
    inputImage = cv2.imread("CSDNBlog.png")
    # inputImage = cv2.imread("qrcode-learnopencv.jpg")


# Display barcode and QR code location
def display(im, bbox):
    cv2.line(im, tuple(bbox[0]), tuple(bbox[1]), (255, 0, 0), 5)
    cv2.line(im, tuple(bbox[1]), tuple(bbox[2]), (255, 0, 0), 5)
    cv2.line(im, tuple(bbox[2]), tuple(bbox[3]), (255, 0, 0), 5)
    cv2.line(im, tuple(bbox[3]), tuple(bbox[0]), (255, 0, 0), 5)

    # Write results
    cv2.imwrite("Results.jpg", im)

    # Display results
    cv2.imshow("Results", im)


# Create a qrCodeDetector Object
qrDecoder = cv2.QRCodeDetector()

# Detect and decode the qrcode
t = time.time()
data, bbox, rectifiedImage = qrDecoder.detectAndDecode(inputImage)
print("Time Taken for Detect and Decode : {:.3f} seconds".format(time.time() - t))
if len(data) > 0:
    print("Decoded Data : {}".format(data))
    display(inputImage, np.array(bbox[0], dtype=np.int32))
    rectifiedImage = np.uint8(rectifiedImage)
    cv2.imwrite("Rectified_QRCode.jpg", rectifiedImage)
    cv2.imshow("Rectified QRCode", rectifiedImage)
else:
    print("QR Code not detected")
    cv2.imshow("Results", inputImage)
cv2.imwrite("output.jpg", inputImage)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

生成 Results.jpg

Recitified_QRCode.jpg

5 与 Zbar 比较

import cv2
import numpy as np
import sys
import time
import pyzbar.pyzbar as pyzbar

cap = cv2.VideoCapture("qr-code_animated.gif")
hasFrame, frame = cap.read()
vid_writer = cv2.VideoWriter('output.avi', cv2.VideoWriter_fourcc('M', 'J', 'P', 'G'), 10,
                             (frame.shape[1], frame.shape[0]))


# Display barcode and QR code location
def display(im, decodedObjects):
    # Loop over all decoded objects
    for decodedObject in decodedObjects:
        points = decodedObject.polygon

        # If the points do not form a quad, find convex hull
        if len(points) > 4:
            hull = cv2.convexHull(np.array([point for point in points], dtype=np.float32))
            hull = list(map(tuple, np.squeeze(hull)))
        else:
            hull = points;

        # Number of points in the convex hull
        n = len(hull)

        # Draw the convext hull
        for j in range(0, n):
            cv2.line(im, hull[j], hull[(j + 1) % n], (255, 0, 0), 3)

    # Display results
    # cv2.imshow("Results", im);


# Create a qrCodeDetector Object
qrDecoder = cv2.QRCodeDetector()

# Detect and decode the qrcode
t = time.time()
while (1):
    hasFrame, inputImage = cap.read()
    if not hasFrame:
        break
    decodedObjects = pyzbar.decode(inputImage)
    if len(decodedObjects):
        zbarData = decodedObjects[0].data
    else:
        zbarData = ''
    opencvData, bbox, rectifiedImage = qrDecoder.detectAndDecode(inputImage)
    if zbarData:
        cv2.putText(inputImage, "ZBAR : {}".format(zbarData.decode()), (10, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1,
                    (0, 255, 0), 2, cv2.LINE_AA)
    else:
        cv2.putText(inputImage, "ZBAR : QR Code NOT Detected", (10, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2,
                    cv2.LINE_AA)
    if opencvData:
        cv2.putText(inputImage, "OpenCV:{}".format(opencvData), (10, 150), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2,
                    cv2.LINE_AA)
    else:
        cv2.putText(inputImage, "OpenCV:QR Code NOT Detected", (10, 150), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2,
                    cv2.LINE_AA)

    display(inputImage, decodedObjects)
    cv2.imshow("Result", inputImage)
    vid_writer.write(inputImage)
    k = cv2.waitKey(20)
    if k == 27:
        break
cv2.destroyAllWindows()
vid_writer.release()

输入

输出为视频，我们转化成 gif

可以看出 qrcode 库没有 pyzbar 库检测结果稳定