opencv-python识别二维码并判断内容

在本篇博客中,我们将探讨如何使用Python、OpenCV库和pyzbar库在Ubuntu 20.04环境下识别二维码。这个过程不仅包括识别二维码,还增加了对特定二维码内容的判断逻辑。我们将通过安装必要的库、编写代码,并解释每一段代码的作用和功能,来一步步实现这一目标。

一、准备工作

首先,确保你的系统中已经安装了Python3.8。Python是一种广泛使用的高级编程语言,适用于多种编程和脚本任务。Ubuntu 20.04通常自带Python3,但你可以通过终端命令`python3 --version`来检查其版本。

接下来,你需要安装OpenCV和pyzbar库。OpenCV是一个开源的计算机视觉和机器学习软件库,而pyzbar是一个用于识别条形码和二维码的库。由于pyzbar是基于zbar的,而zbar不支持Python3,因此我们选择pyzbar作为我们的解决方案。安装这些库的命令如下:

pip3 install pyzbar

准备二维码图片

你可以使用任何二维码生成器在线生成二维码,例如草料二维码生成器: 草料二维码生成器。生成后,可以打印在纸上或保存在手机中供程序扫描。

二、编写代码

打开你的Python开发环境,创建一个新的文件,命名为`ercode.py`,然后输入以下代码:

python 复制代码
# -*- coding:utf-8 --*-
import cv2
import pyzbar.pyzbar as pyzbar

def decodeDisplay(video):
    # 转为灰度图像
    gray = cv2.cvtColor(video, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    barcodes = pyzbar.decode(gray)
    for barcode in barcodes:
        # 提取二维码的位置, 然后用边框标识出来在视频中
        (x, y, w, h) = barcode.rect
        cv2.rectangle(video, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2)
        # 字符串转换
        barcodeData = barcode.data.decode("utf-8")
        barcodeType = barcode.type
        # 判断二维码内容
        if barcodeData == "car1":
            print("二维码内容匹配成功!")
        else:
            print("二维码内容不匹配。")
        # 在图像上面显示识别出来的内容
        text = "{}".format(barcodeData)
        cv2.putText(video, text, (x, y - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,1, (0, 255, 0), 2)
        # 打印识别后的内容
        print("[扫描结果] 二维码类别: {0} 内容: {1}".format(barcodeType, barcodeData))
    cv2.imshow("cam", video)

def detect():
    cv2.namedWindow("cam",cv2.WINDOW_NORMAL)
    cam = cv2.VideoCapture(0)
    while True:
        # 读取当前帧
        ret, frame = cam.read()
        decodeDisplay(frame)
        # 按ESC键退出
        if(cv2.waitKey(5)==27):
            break
    cam.release()
    cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == '__main__':
    detect()

三、代码解释

  • 导入库:首先,我们导入必要的库,包括`cv2`(OpenCV)和`pyzbar.pyzbar`。

  • 函数`decodeDisplay`:这个函数负责处理摄像头捕获的每一帧。它首先将图像转换为灰度图,以简化处理过程并提高识别速率。然后,使用`pyzbar.decode`函数识别图中的二维码。对于每个识别到的二维码,我们使用OpenCV的`rectangle`方法在图像上绘制一个绿色的框以标识它的位置。接下来,我们解码二维码内容并判断是否匹配预设的"car1"。如果匹配,程序会打印出相应的匹配成功信息。

  • 函数`detect`:此函数初始化摄像头,并不断读取摄像头的帧,对每一帧调用`decodeDisplay`函数进行处理。当用户按下ESC键时,循环会终止,摄像头会被释放,关闭所有OpenCV窗口。

详细解释和修改

摄像头和图像处理

使用OpenCV访问和处理来自摄像头的视频流是本脚本的核心。首先,我们通过`cv2.VideoCapture(0)`初始化摄像头(0代表默认摄像头)。然后,在`detect`函数的循环中,使用`cam.read()`不断读取当前帧。每读取一帧,就调用`decodeDisplay`函数进行处理。

在`decodeDisplay`函数中,第一步是将图像转换成灰度图(`cv2.cvtColor(video, cv2.COLOR_BGR2GRAY)`),因为灰度图处理起来更快,而且对于条码和二维码识别来说是足够的。

二维码识别和解码

使用pyzbar库进行二维码识别和解码是非常直接的。调用`pyzbar.decode(gray)`后,会返回一个列表,包含图像中所有识别到的条码和二维码。每个识别到的对象都有位置信息(`rect`)和数据(`data`)。我们遍历这个列表,对每一个条码或二维码进行处理。

添加内容匹配条件

对每个识别到的二维码,我们通过`.decode("utf-8")`方法将其数据解码为字符串,然后判断这个字符串是否为"car1"。如果是,我们打印出匹配成功的信息。这个简单的逻辑增强了脚本的功能,使其不仅能识别二维码,还能对特定内容做出反应。

四、结论

通过本教程,我们展示了如何使用Python、OpenCV和pyzbar库来识别和处理二维码。通过对代码的解释和修改,我们增加了对特定二维码内容的判断逻辑,这展示了如何将这些技术应用于实际问题中。无论是在零售、物流还是其他需要快速识别物品信息的领域,本教程提供的方法都是一种有效的解决方案。

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