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條碼生成與解析

本文轉載自   查看原文   2020-06-28 19:31   709    7-行業專題/ 73-機器視覺/ barcode

目錄

1. *pyStrich (原huBarcode): 僅用於生成條碼、二維碼

github

pyStrich is a Python module to generate 1D and 2D barcodes. Currently it supports:

  • code39
  • code128
  • ean13
  • datamatrix
  • qrcode

1.1. 安裝

pip install pyStrich

1.2. 使用

from pystrich.ean13 import EAN13Encoder
encoder = EAN13Encoder("690123456789")
encoder.save("pyStrich.png")

from pystrich.datamatrix import DataMatrixEncoder
encoder = DataMatrixEncoder("This is a DataMatrix.")
encoder.save( "sample_barcodes/datamatrix_test.png" )
print(encoder.get_ascii())

from pystrich.code39 import Code39Encoder
from pystrich.code128 import Code128Encoder
from pystrich.datamatrix import DataMatrixEncoder
from pystrich.ean13 import EAN13Encoder
from pystrich.qrcode import QRCodeEncoder

2. pylibdmtx: 僅支持DM碼

github

2.1. 安裝

The libdmtx DLLs are included with the Windows Python wheels. On other operating systems, you will need to install the libdmtx shared library.

  • Mac OS X: brew install libdmtx
  • Linux: sudo apt-get install libdmtx0a

Install this Python wrapper; use the second form to install dependencies of the read_datamatrix and write_datamatrix command-line scripts:

pip install pylibdmtx
pip install pylibdmtx[scripts]

2.2. Windows error message

If you see an ugly ImportError when importing pylibdmtx on Windows you will most likely need the Visual C++ Redistributable Packages for Visual Studio 2013 .

Install vcredist_x64.exe if using 64-bit Python, vcredist_x86.exe if using 32-bit Python.

2.3. 使用

2.3.1. 生成DM碼

The encode function generates an image containing a Data Matrix barcode:

>>> from pylibdmtx.pylibdmtx import encode
>>> encoded = encode('hello world'.encode('utf8'))
>>> img = Image.frombytes('RGB', (encoded.width, encoded.height), encoded.pixels)
>>> img.save('dmtx.png')
>>> print(decode(Image.open('dmtx.png')))

2.3.2. 解碼（支持PIL與numpy）

>>> from pylibdmtx.pylibdmtx import decode
>>> from PIL import Image
>>> decode(Image.open('pylibdmtx/tests/datamatrix.png'))
[Decoded(data='Stegosaurus', rect=Rect(left=5, top=6, width=96, height=95)),
 Decoded(data='Plesiosaurus', rect=Rect(left=298, top=6, width=95, height=95))]

3. qrcode: 僅適用於qrcode的生成

github

3.1. 安裝

pip install qrcode

3.2. 命令行

qr 'Some data' > test.png

3.3. API

import qrcode
img = qrcode.make("xinxingzhao")
img.save("xinxing.png")

3.4. 更多的設置

上面兩種方式都是按照qrcode默認的方式生成二維碼，如果我們希望生成不同尺寸的二維碼就需要使用QRCode類了。

import qrcode
qr = qrcode.QRCode(
    version=1,
    error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_L,
    box_size=10,
    border=4,
)
qr.add_data('Some data')
qr.make(fit=True)

img = qr.make_image(fill_color="black", back_color="white")

  • version

    表示二維碼的版本號，二維碼總共有1到40個版本，最小的版本號是1，對應的尺寸是21×21，每增加一個版本會增加4個尺寸。這里說的尺寸不是只生成圖片的大小，而是值二維碼的長寬被平均分為多少份。

  • error_correction

    指的是糾錯容量，這就是為什么二維碼上面放一個小圖標也能掃出來，糾錯容量有四個級別，分別是：

    • ERROR_CORRECT_L L級別，7%或更少的錯誤能修正
    • ERROR_CORRECT_M M級別，15%或更少的錯誤能修正，也是qrcode的默認級別
    • ERROR_CORRECT_Q Q級別，25%或更少的錯誤能修正
    • ERROR_CORRECT_H H級別，30%或更少的錯誤能修正

  • box_size 指的是生成圖片的像素

  • border 表示二維碼的邊框寬度，4是最小值

4. pyBarcode: 適用於EAN13等一維碼

github

支持的碼制列表：

  • EAN-8
  • EAN-13
  • UPC-A
  • JAN
  • ISBN-10
  • ISBN-13
  • ISSN
  • Code 39
  • Code 128
  • PZN

缺點：沒有畫出EAN13的起始符和終止符。

5. zxing: Java的解碼庫

github

Google維護的讀碼庫，很多Android上的App就是用的它。

  • 1D product
    • UPC-A
    • UPC-E
    • EAN-8
    • EAN-13
    • UPC/EAN Extension 2/5
  • 1D industrial
    • Code 39
    • Code 93
    • Code 128
    • Codabar
    • ITF
    • RSS-14
    • RSS-Expanded
  • 2D
    • QR Code
    • Data Matrix
    • Aztec
    • PDF 417
    • MaxiCode

5.1. C++: zxing-cpp

gihub

In pure C++14, no third-party dependencies.

Ubuntu安裝: apt install libzxingcore-dev

5.2. QZXing for Qt/QML

gihub

Qt/QML wrapper library for the ZXing library.

include(QZXing/QZXing.pri)

#include "QZXing.h"

int main()
{
    QImage imageToDecode("file.png");
    QZXing decoder;
        //mandatory settings
    decoder.setDecoder( DecoderFormat_QR_CODE | DecoderFormat_EAN_13 );

        //optional settings
        //decoder.setSourceFilterType(QZXing::SourceFilter_ImageNormal | QZXing::SourceFilter_ImageInverted);
        decoder.setSourceFilterType(QZXing::SourceFilter_ImageNormal);
        decoder.setTryHarderBehaviour(QZXing::TryHarderBehaviour_ThoroughScanning | QZXing::TryHarderBehaviour_Rotate);

        //trigger decode
    QString result = decoder.decodeImage(imageToDecode);
}

5.3. python-zxing: 一個python的wrapper

很久就已經停止維護了……

5.4. pyzxing

gihub

能夠直接鏈接Java庫，也是很牛的存在。。。

6. zbar: C的解碼庫

github: 當前社區版本

github: 原始版本（廢棄）

據說效率很高，遠超zxing。IOS上的官方讀碼庫。不過支持的條碼類型不如zxing豐富：

  • EAN-13
  • UPC-A,
  • UPC-E,
  • EAN-8,
  • Code 128,
  • Code 39,
  • Interleaved 2 of 5
  • QR Code.

注意，不支持以下類型：

  • Data Matrix
  • Axtec
  • PDF417

Debian安裝: sudo apt install libzbar-dev

6.1. zbar/python

Debian安裝: sudo apt install python3-zbar

import zbar
scanner = zbar.ImageScanner()
image = zbar.Image(width, height, 'Y800', raw_data)
scanner.scan(image)
for symbol in image:
    print 'decoded', symbol.type, 'symbol', '"%s"' % symbol.data

6.2. pyzbar, 條碼（二維碼）識別

github

在Ubuntu或樹莓派上安裝Zbar

$ sudo apt-get install libzbar0
$ pip3 install pyzbar

使用Demo

from pyzbar import pyzbar

barcodes = pyzbar.decode(im_qr)
for barcode in barcodes:
    # x, y, w, h = barcode.rect  # 獲取條碼位置
    barcodeData = barcode.data.decode("utf-8")
    barcodeType = barcode.type

    print("[INFO] Found {} barcode: {}".format(barcodeType, barcodeData))

通過Pillow或OpenCV取圖像

>>> from pyzbar.pyzbar import decode
>>> from PIL import Image
>>> decode(Image.open('pyzbar/tests/code128.png'))
[
    Decoded(
        data=b'Foramenifera', type='CODE128',
        rect=Rect(left=37, top=550, width=324, height=76),
        polygon=[
            Point(x=37, y=551), Point(x=37, y=625), Point(x=361, y=626),
            Point(x=361, y=550)
        ]
    )
    Decoded(
        data=b'Rana temporaria', type='CODE128',
        rect=Rect(left=4, top=0, width=390, height=76),
        polygon=[
            Point(x=4, y=1), Point(x=4, y=75), Point(x=394, y=76),
            Point(x=394, y=0)
        ]
    )
]

7. OpenCV::QRCodeDetector

在opencv4.0以后，已經集成了二維碼識讀模塊，因此，我們可以采用最新的opencv來實現二維碼檢測和識讀。二維碼檢測和識別主要分為3步：使用 QRCodeDetector() 函數創建二維碼檢測器；使用 detectAndDecode() 函數對圖像進行二維碼檢測和識別；將檢測結果輸出。

# 創建二維碼檢測器
qrDecoder = cv2.QRCodeDetector()

# 逐幀顯示
while cv2.getWindowProperty("USB Camera", 0) >= 0:
    ret_val, img = cap.read()
    # 二維碼檢測和識別
    data,bbox,rectifiedImage = qrDecoder.detectAndDecode(img)
    if data:
        print("解碼數據 : {}".format(data))
        n = len(bbox)
        for j in range(n):
            cv2.line(img, tuple(bbox[j][0]), tuple(bbox[(j+1) % n][0]), (255,0,0), 3)
    else:
        print("沒有檢測到二維碼")

8. tesserocr: OCR字符識別

8.1. 安裝

8.1.1. Linux平台

sudo apt install libleptonica-dev libtesseract-dev
pip3 install tesserocr

8.1.2. Windows

下載whl文件： github: tesserocr-windows_build

如出現：

運行錯誤：DLL加載錯誤

安裝Python-Tesserocr需要 VS2015運行庫 。

安裝whl文件： pip install xxx.whl


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