OpenCV（三十八）：二维码检测

1.二维码识别原理

功能图形：

1. 位置探测图形：通常，二维码中有三个位置探测图形，呈现L型或大角度十字架形状，分布在二维码的三个角上，用于帮助扫描设备定位二维码的位置和方向。

2. 位置探测图形分隔符：帮助扫描设备区分位置探测图形和二维码的数据区域。

3. 计算模式：通常是一个小的正方形图案，用于校准扫描设备以捕捉和解码二维码的图像。

4. 对齐标记：通常是一系列小的正方形图案，用于帮助扫描设备在不同的距离和角度下更好地对准和解码二维码。

编码区格式：

1. 格式信息：格式信息用于指定二维码的编码格式和纠错级别。

2. 版本信息：版本信息指定了二维码的大小和数据容量。。

3. 数据和纠错码：编码区还包含实际的数据和纠错码。

2.二维码定位函数与识别函数

二维码定位函数 detect()

bool detect(InputArray img, OutputArray points) const;

• img: 待检测是否含有QR二维码的灰度图像或者彩色图像。
• points: 包含QR二维码的最小区域四边形的四个顶点坐标，即二维码的四个顶点坐标。

二维码识别函数decode()

 std::string decode(InputArray img, InputArray points, OutputArray straight_code = noArray()) const;

• img:含有QR二维码的图像。
• points:包含QR二维码的最小区域四边形的四个顶点坐标。
• straight qrcode:经过校正和二值化的OR二维码。

示例代码：

void qrcode(Mat image){
    Mat gray,qrcode_bin;
    cvtColor(image,gray,COLOR_BGR2GRAY);
    QRCodeDetector qrCodeDetector;
    vector<Point> points;
    string information;
    bool isQRcode;
    isQRcode=qrCodeDetector.detect(gray,points);//识别二维码
    if(isQRcode){
        //解码二维码
        information=qrCodeDetector.decode(gray,points,qrcode_bin);
    }else{
        LOGD("无法识别二维码");
    }
    //绘制二维码的边框
    for(int i=0;i<points.size();i++){
        if(i==points.size()-1) {
            line(image, points[i], points[0], Scalar(0, 0, 255, 255), 2, 8);
            break;
        }
        line(image,points[i],points[i+1],Scalar(0,0,255,255),2,8);
    }
    //将解码内容输出到图片上
    putText(image,information.c_str(),Point(20,30),2,1,Scalar(0,0,255,255),8);
    //显示图像
    imwrite("/sdcard/DCIM/image.png",image);
    imwrite("/sdcard/DCIM/qrcode_bin.png",qrcode_bin);
}

输出图片：

经过校正和二值化的OR二维码：

3.二维码直接定位与识别函数detectAndDecode()

std::string cv::QRCodeDetector::detectAndDecode ( InputArray   img,

OutputArray points = noArray(),

OutputArray straight qrcode = noArray()

)

• img:含有QR二维码的图像
• points: 包含QR二维码的最小区域四边形的四个顶点坐标
• straight_qrcode:经过校正和二值化的OR二维码

示例代码：

//利用函数直接定位二维码并解码
void qrcode2(Mat image){
    Mat gray;
    cvtColor(image,gray,COLOR_BGR2GRAY);
    QRCodeDetector qrCodeDetector;
    vector<Point> points;
    string information;
    information=qrCodeDetector.detectAndDecode(gray,points);
    //将解码内容输出到图片上
    putText(image,information.c_str(),Point(20,30),2,1,Scalar(0,0,255,255),8);
    //显示图像
    imwrite("/sdcard/DCIM/image2.png",image);
}

输出图片：