Android基于OpenCV實(shí)現(xiàn)QR二維碼檢測(cè)
QR碼（英語(yǔ)：Quick Response Code；全稱為快速響應(yīng)矩陣圖碼）是二維碼的一種，于1994年由日本DENSO WAVE公司發(fā)明。QR來(lái)自英文Quick Response的縮寫，即快速反應(yīng)，因?yàn)榘l(fā)明者希望QR碼可以快速解碼其內(nèi)容。QR碼使用四種標(biāo)準(zhǔn)化編碼模式（數(shù)字、字母數(shù)字、字節(jié)（二進(jìn)制）和日文（Shift_JIS））來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。QR碼常見于日本，為目前日本最通用的二維空間條碼，在世界各國(guó)廣泛運(yùn)用于手機(jī)讀碼操作。QR碼比普通一維條碼具有快速讀取和更大的存儲(chǔ)資料容量，也無(wú)需要像一維條碼般在掃描時(shí)需要直線對(duì)準(zhǔn)掃描儀。因此其應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到包括產(chǎn)品跟蹤，物品識(shí)別，文檔管理，庫(kù)存營(yíng)銷等方面。【維基百科】
QR二維碼格式QR碼呈正方形，常見的是黑白兩色。在3個(gè)角落，印有較小，像“回”字的正方圖案。這3個(gè)是幫助解碼軟件定位的圖案，用戶不需要對(duì)準(zhǔn)，無(wú)論以任何角度掃描，資料仍然可以正確被讀取。日本QR碼的標(biāo)準(zhǔn)JIS X 0510在1999年1月發(fā)布，而其對(duì)應(yīng)的ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC18004，則在2000年6月獲得批準(zhǔn)。根據(jù)Denso Wave公司的網(wǎng)站資料，QR碼是屬于開放式的標(biāo)準(zhǔn)，QR碼的規(guī)格公開，雖由Denso Wave公司持有的專利權(quán)益，但不會(huì)被運(yùn)行。除了標(biāo)準(zhǔn)的QR碼之外，也存在一種稱為“微型QR碼”的格式，是QR碼標(biāo)準(zhǔn)的縮小版本，主要是為了無(wú)法處理較大型掃描的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。微型QR碼同樣有多種標(biāo)準(zhǔn)，最高可存儲(chǔ)35個(gè)字符。【維基百科】
QR二維碼結(jié)構(gòu)QR碼最大特征為其左上，右上，左下三個(gè)大型的如同“回”字的黑白間同心方圖案，為QR碼識(shí)別定位標(biāo)記，失去其中一個(gè)會(huì)影響識(shí)別。而呈棋盤般分布的有別與大定位標(biāo)記的較小的同心方則為其校正標(biāo)記，用于校正識(shí)別，版本1沒有校正標(biāo)記，版本2在右下方，其中心點(diǎn)在左下和右上定位標(biāo)記的外邊框的相交點(diǎn)，版本10開始以每個(gè)等距的方式出現(xiàn)在右下校正點(diǎn)至左下和右上定位標(biāo)記的外邊框的連線、左上與左下定位標(biāo)記的外邊框的連線、左上與右上定位標(biāo)記的外邊框的連線之間、這四邊線上等距點(diǎn)對(duì)邊相連線，版本10等距有1個(gè)，版本25為3個(gè)，版本40為5個(gè)。【維基百科】
APIQRCodeDetector類結(jié)構(gòu)
public boolean detect(Mat img, Mat points) 參數(shù)一：img，待檢測(cè)是否含有QR二維碼的的灰度圖或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：points，檢測(cè)到的QR二維碼的最小區(qū)域四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)集合。 返回值：布爾類型，true，代表檢測(cè)到QR二維碼；false，代表未檢測(cè)到QR二維碼。
public boolean detectMulti(Mat img, Mat points) 參數(shù)一：img，待檢測(cè)是否含有QR二維碼的的灰度圖或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：points，多個(gè)檢測(cè)結(jié)果QR二維碼的最小區(qū)域四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)集合。 返回值：布爾類型，true，代表檢測(cè)到QR二維碼；false，代表未檢測(cè)到QR二維碼。識(shí)別QR二維碼
public String decode(Mat img, Mat points, Mat straight_qrcode) 參數(shù)一：img，含有QR二維碼的灰度圖像或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：points，detect方法得到的points值。數(shù)據(jù)量不可為空。 參數(shù)三：straight_qrcode，經(jīng)過矯正和二值化的QR二維碼。【可選參數(shù)】 返回值：字符串類型，如果解碼失敗，則為空串。
public boolean decodeMulti(Mat img, Mat points, List<String> decoded_info, List<Mat> straight_qrcode) 參數(shù)一：img，含有QR二維碼的灰度圖像或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：points，detect方法得到的points值。數(shù)據(jù)量不可為空。 參數(shù)三：decoded_info，多個(gè)二維碼的解碼信息。 參數(shù)四：straight_qrcode，所有檢測(cè)到的二維碼矯正和二值化的后的結(jié)果集合。【可選參數(shù)】 返回值：布爾類型，true，代表解碼成功，反之，解碼失敗。 檢測(cè)并識(shí)別QR二維碼
public String detectAndDecode(Mat img, Mat points, Mat straight_qrcode) 參數(shù)一：img，含有QR二維碼的灰度圖像或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：points，檢測(cè)到的QR二維碼的最小區(qū)域四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)。 參數(shù)三：straight_qrcode，經(jīng)過矯正和二值化的QR二維碼。【可選參數(shù)】 返回值：字符串類型，如果解碼失敗，則為空串。
public boolean detectAndDecodeMulti(Mat img, List<String> decoded_info, Mat points, List<Mat> straight_qrcode) 參數(shù)一：img，含有QR二維碼的灰度圖像或者彩色（BGR）圖像。 參數(shù)二：decoded_info，多個(gè)二維碼的解碼信息。 參數(shù)三：points，檢測(cè)到的多個(gè)QR二維碼的最小區(qū)域四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)集合。【可選參數(shù)】 參數(shù)四：straight_qrcode，所有檢測(cè)到的二維碼矯正和二值化的后的結(jié)果集合。【可選參數(shù)】 返回值：字符串類型，如果解碼失敗，則為空串。 操作
/** * QR二維碼檢測(cè) * author: yidong * 2020/10/27 */class QRDetectActivity : AppCompatActivity() { private lateinit var mBinding: ActivityQrDetectBinding private lateinit var mQRCodeDetector: QRCodeDetector private var mPhotoSavePath = '' private lateinit var mUri: Uri private lateinit var mSource: Mat private lateinit var mGray: Mat private lateinit var mOperationSheet: BottomSheetDialog private lateinit var mSheetBinding: LayoutQrDetectOpBinding private lateinit var mPhotoSheet: BottomSheetDialog private lateinit var mPhotoOpBinding: LayoutPhotoOpBinding // 請(qǐng)求相機(jī)權(quán)限 private val requestCameraPermission =registerForActivityResult(ActivityResultContracts.RequestPermission()) { if (it) {mPhotoSavePath = cacheDir.path + File.separator + '${System.currentTimeMillis()}.png'mUri = MediaStoreUtils.getIntentUri(this, File(mPhotoSavePath))requestCamera.launch(mUri) } else {Toast.makeText(applicationContext, '無(wú)相機(jī)權(quán)限', Toast.LENGTH_SHORT).show() }} // 請(qǐng)求外部存儲(chǔ)權(quán)限 private val requestStoragePermission =registerForActivityResult(ActivityResultContracts.RequestPermission()) { if (it) {pickImage.launch('image/*') } else {Toast.makeText(applicationContext, '無(wú)存儲(chǔ)權(quán)限', Toast.LENGTH_SHORT).show() }} private val requestCamera = registerForActivityResult(ActivityResultContracts.TakePicture()) {if (it) { val bgr = Imgcodecs.imread(mPhotoSavePath, Imgcodecs.IMREAD_COLOR) if (bgr.empty()) {Toast.makeText(applicationContext, '讀取拍照結(jié)果失敗', Toast.LENGTH_SHORT).show()return@registerForActivityResult } else {Imgproc.cvtColor(bgr, mSource, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)Imgproc.cvtColor(bgr, mGray, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY)mBinding.ivLena.showMat(mSource) }} else { Toast.makeText(applicationContext, '拍照失敗', Toast.LENGTH_SHORT).show()} } private val pickImage = registerForActivityResult(ActivityResultContracts.GetContent()) {if (it != null) { val filePath = MediaStoreUtils.getMediaPath(this, it) if (filePath.isNullOrEmpty()) {Toast.makeText(applicationContext, '讀取圖片失敗', Toast.LENGTH_SHORT).show()return@registerForActivityResult } val bgr = Imgcodecs.imread(filePath, Imgcodecs.IMREAD_COLOR) if (bgr.empty()) {Toast.makeText(applicationContext, '讀取圖片失敗', Toast.LENGTH_SHORT).show()return@registerForActivityResult } else {Imgproc.cvtColor(bgr, mSource, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)Imgproc.cvtColor(bgr, mGray, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY)mBinding.ivLena.showMat(mSource) }} else { Toast.makeText(applicationContext, '選圖失敗', Toast.LENGTH_SHORT).show()} } override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)mBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_qr_detect)mQRCodeDetector = QRCodeDetector()mSource = Mat()mGray = Mat()val bgr = Utils.loadResource(this, R.drawable.qrcode)Imgproc.cvtColor(bgr, mSource, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)Imgproc.cvtColor(bgr, mGray, Imgproc.COLOR_BGR2GRAY)mBinding.ivLena.showMat(mSource)createDialog() } private fun createDialog() {mOperationSheet = BottomSheetDialog(this)mSheetBinding = LayoutQrDetectOpBinding.inflate(layoutInflater, null, false)mOperationSheet.setContentView(mSheetBinding.root)mSheetBinding.tvDetect.setOnClickListener { mOperationSheet.dismiss() doDetect()}mSheetBinding.tvDecode.setOnClickListener { mOperationSheet.dismiss() doDecode()}mPhotoSheet = BottomSheetDialog(this)mPhotoOpBinding = LayoutPhotoOpBinding.inflate(layoutInflater, null, false)mPhotoSheet.setContentView(mPhotoOpBinding.root)mPhotoOpBinding.tvCamera.setOnClickListener { mPhotoSheet.dismiss() requestCameraPermission.launch(Manifest.permission.CAMERA )}mPhotoOpBinding.tvPhoto.setOnClickListener { mPhotoSheet.dismiss() requestStoragePermission.launch(Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE )} } private fun doDetect() {val points = Mat()val isHasQr = mQRCodeDetector.detect(mSource, points)if (isHasQr) { val pointArr = FloatArray(8) points.get(0, 0, pointArr) Log.d(App.TAG, pointArr.toList().toString()) val tmp = mSource.clone() for (i in pointArr.indices step 2) {val start = Point(pointArr[i % 8].toDouble(), pointArr[(i + 1) % 8].toDouble())val end = Point(pointArr[(i + 2) % 8].toDouble(), pointArr[(i + 3) % 8].toDouble())Imgproc.line(tmp, start, end, Scalar(255.0, 0.0, 0.0), 8, Imgproc.LINE_8) } mBinding.ivResult.showMat(tmp) tmp.release()} } private fun doDecode() {val points = Mat()val isHasQr = mQRCodeDetector.detect(mGray, points)if (isHasQr) { val result = mQRCodeDetector.decode(mGray, points) if (result.isEmpty()) {Toast.makeText(applicationContext, '無(wú)法解碼', Toast.LENGTH_SHORT).show() } else {Snackbar.make(mBinding.root, '解碼結(jié)果：$result', 3000).show() } Log.d(App.TAG, result)} else { Toast.makeText(applicationContext, '未檢測(cè)到QRCode', Toast.LENGTH_SHORT).show()} } private fun selectMedia() {if (this::mPhotoSheet.isInitialized) { mPhotoSheet.show()} } private fun selectOps() {if (this::mOperationSheet.isInitialized) { mOperationSheet.show()} } override fun onCreateOptionsMenu(menu: Menu?): Boolean {menuInflater.inflate(R.menu.menu_qr_detect, menu)return true } override fun onOptionsItemSelected(item: MenuItem): Boolean {when (item.itemId) { R.id.menu_pick_photo -> selectMedia() R.id.menu_qr_ops -> selectOps()}return true } override fun onDestroy() {mSource.release()mGray.release()super.onDestroy() }}結(jié)果
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