大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子，今天痞子衡給大家分享的是走進二維碼(QR Code)的世界專題之初體驗，
接上篇 《走進二維碼(QR Code)的世界（1）- 引言》 繼續更文，在上一篇文章的最后，痞子衡給出了這個專題的五個階段推進計劃，第一階段是學習標準QR Code原理，使用Python搭建一個二維碼生成與識別平臺（基于現有開源庫），你可能會問，為什么第一階段是基于Python，這其實是痞子衡的習慣，痞子衡每次學習新東西，總喜歡用Python，一是成熟的庫多，二是代碼簡潔寫起來快，今天我們來嘗試用Python做一個GUI工具，這個工具可以生成和識別二維碼，輸入文字即可轉換成二維碼圖片，待識別的二維碼既可以是本地圖片，也可以來自攝像頭，在做這個工具的程序中，我們可以對二維碼技術的實作有一個初步體驗，
一、生成二維碼圖片 - MyQR
先來找一個二維碼生成庫，在全球最大的同性交友網站(github)中輸入"qrcode"，語言選擇"Python"，便會得到如下結果，可以看到網上已經有2個非常成熟的二維碼生成庫了，我們就選Star最多的qrcode庫吧，
看了一下專案簡介，qrcode庫非常強大，不僅可以生成普通二維碼，還可以生成帶圖片的藝術二維碼（黑白與彩色）、動態二維碼（黑白與彩色），我們暫時只用它來生成普通二維碼，先安裝好Python（痞子衡安裝的Python3.6），然后使用pip工具直接安裝這個庫，這個庫在pypi網站的名字是"MyQR"，痞子衡安裝的是2.3.1版本，
- 安裝地址: https://pypi.org/project/MyQR/
MyQR庫的使用足夠簡單粗暴，一行代碼即可，run()函式輸入引數很多，我們僅需關注其中的words、version、level、save_name/dir（默認在當前路徑生成qrcode.png）即可，run()函式回傳結果包括version、level、qr_name(生成的二維碼圖片路徑)，你可能會好奇，為啥回傳結果里也有version、level，其實這個庫會根據輸入的words自動匹配出最小的version、level，如果輸入的引數小于最小的version、level，庫會自動使用最小的version、level，
from MyQR import myqr
version, level, qr_name = myqr.run(
# 待轉換的字串
words,
# 碼元結構版本(1-40)
version=1,
# 糾錯等級(L, M, Q, H)
level='H',
picture=None,
colorized=False,
contrast=1.0,
brightness=1.0,
# 保存圖片名及路徑
save_name=None,
save_dir=os.getcwd()
)
二、識別二維碼圖片 - ZXing
因為MyQR不含識別功能，所以我們還需要再找一個二維碼識別庫，其實痞子衡早就知道有一個非常知名的開源二維碼識別庫ZXing("Zebra Crossing")，ZXing專案是Google開發的，基于Java語言實作，主要面向Android平臺（是的，安卓手機里的二維碼識別都是基于它），
- 專案地址：https://github.com/zxing/zxing
ZXing是Java語言實作，那Python下怎么使用？別急，人家專案簡介里已經給出了各種其他語言下的移植，在Python下可以使用python-zxing庫，
- 專案地址：https://github.com/oostendo/python-zxing
痞子衡興沖沖地打開這個專案，被第一句專案簡介就震住了“A quick and dirty wrapper for the ZXing barcode library”，其實這個專案就是簡單地在原版ZXing上加了一個殼子，以外部呼叫的方式執行ZXing的jar包，所以它需要配合下面3個jar包一起作業：
- core.jar下載：https://mvnrepository.com/artifact/com.google.zxing/core
- javase.jar下載：https://mvnrepository.com/artifact/com.google.zxing/javase
- jcommander.jar下載：https://mvnrepository.com/artifact/com.beust/jcommander
jar包全部下載好后連同python-zxing源檔案一起放到Python系統目錄下：
然后還需要簡單修改一下python-zxing源檔案(__init__.py)如下，代碼中jar包名字要跟你下載的相對應，并且還需要改一下"ZXING_LIBRARY"相關代碼，原代碼里os.environ.has_key()僅適用Python2，在Python3上os.environ沒有has_key()方法，
# 第18行（修改前）
libs = ["javase/javase.jar", "core/core.jar"]
# 第18行（修改后）
libs = ["javase-3.4.0.jar", "core-3.4.0.jar", "jcommander-1.78.jar"]
# 第23行（修改前，僅適用Python2）
if (os.environ.has_key("ZXING_LIBRARY")):
# 第23行（修改后）
if ("ZXING_LIBRARY" in os.environ):
跟著上面代碼的改動，正好在系統環境變數里把"ZXING_LIBRARY"添加進去:
- 修改后的完整包：https://github.com/JayHeng/pzh-qrcode/tree/master/python/lib/zxing
python-zxing庫的使用也很簡單，兩句代碼即可，待識別的圖片不需要是裸二維碼圖片，圖片中只需包含完整二維碼即可，zxing庫會自動在圖片中定位出二維碼并識別，關于傳入圖片的路徑，有一個注意地方，如果是絕對路徑（比如D:\qrcode.png），則需要將路徑轉一下格式（'\'改成'/'）并加上"file:/"前綴（即testimage2），
from zxing import *
# 待識別的圖片
# 相對路徑(當前目錄下)
testimage1 = "qrcode.png"
# 絕對路徑
testimage2 = "file:/D:/qrcode.png"
zx = BarCodeReader()
barcode = zx.decode(testimage2)
# barcode.data即是識別出的字串
print (barcode.data)
三、從攝像頭采集影像 - OpenCV
如果只是識別本地二維碼圖片，那也太單調了，沒有掃一掃的那種快感，再加個攝像頭采集功能吧，關于影像處理的東西毫不猶豫地選擇大名鼎鼎的跨平臺計算機視覺庫OpenCV，這么知名的庫必然有Python版，pip工具直接安裝吧，痞子衡安裝的是4.2.0.34，
- 安裝地址: https://pypi.org/project/opencv-python/
我們只是用OpenCV做攝像頭采集，所以代碼相當簡單，就是底下這幾句，僅有一個注意事項，痞子衡電腦解析度是1920x1080，攝像頭采集的原始影像也是這個長寬比，如果你呼叫cv2.resize()將尺寸調整到640x640，你會發現實際顯示圖片是640x360，多余的上下部分是用黑色填充的，攝像頭畫面長寬比似乎無法被改變，
import cv2
# 創建一個影像捕獲物件，0表示計算機內置攝像頭，外置攝像頭為1、2...
capture = cv2.VideoCapture(0)
while True:
# 從攝像頭獲取一幀影像
ret, frame = capture.read()
# 影像尺寸調整到 640x640
frame = cv2.resize(frame, (640, 640))
# 顯示影像
cv2.imshow('frame', frame)
# 如鍵盤輸入'q'，則結束采集
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
# 釋放攝像頭并關閉視窗
capture.release()
cv2.destroyAllWindows()
四、搭建GUI界面 - PyQt5
二維碼生成和識別的庫以及攝像頭采集庫都找到了，現在開始搭個界面，Python的GUI框架非常多，痞子衡推薦用PyQt5，至于原因嘛，誰用誰知道，痞子衡是在試過好幾個Python GUI框架之后轉到PyQt5就沒再離開過，
打開QT的配套界面構建工具Qt Designer，一番控制元件拖拖拽拽，便有了如下界面設計，界面一共三大區：最上面是生成配置區，用于控制二維碼的生成；中間是顯示區，生成的二維碼以及輸入待識別二維碼都在這里顯示，同時也是攝像頭視窗；最下面是識別配置區，用于控制二維碼的識別，界面構建完成后直接用pyuic5.exe工具將.ui檔案轉成.py源檔案，
五、工具運行效果
基于前面的準備作業，簡單寫一些邏輯代碼，把上面這些整合起來，便是一個初步小工具，讓我們來看看運行效果，輸入"https://github.com" 點擊【Generate】可以生成相應二維碼，點擊【Detect】也能根據圖片識別出"https://github.com" ，將這個二維碼圖片拍照，然后選擇攝像頭輸入，將圖片放在攝像頭面前也能識別出來，大功告成，
- 專案地址：https://github.com/JayHeng/pzh-qrcode/tree/master/python
至此，走進二維碼(QR Code)的世界專題之初體驗痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~
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