Python程序设计实例 ｜ 条形码图片识别

 * 本系列推文案例中，建议Python采用3.10及以上版本，NumPy采用1.22.3及以上版本，Matplotlib采用3.5.1及以上版本，Pandas采用1.4.2及以上版本。Python从3.10这个版本开始，标准发行版本中自带的IDLE交互式环境中输入提示符>>>单独放在左侧，不能随输入语句一起复制。为了清晰区分实例在交互环境中的输入和输出，本系列推文在每个输入语句的开头依然保留输入提示符>>>。

01、应用实例背景

有位朋友开了一家淘宝商店，每天都会发出很多快递，并拍照记录，于是就有很多快递单的图片。每晚有个重复性的工作，就是把图片一张张打开，摘录其中条形码的编号，将其保存在Excel中，并把图片的名称改为“条形码编号.jpg”保存，如图1所示。

■ 图1 快递单条形码识别

这位朋友的生意越来越好，所以这个工作量就变得越来越大(每天可能有几百张图片需要识别)。他希望开发一个能自动识别条形码并修改文件名的应用程序。

图片都是jpg格式的，但快递单因为源自不同的快递公司，所以样子千奇百怪。拍照片的人也不同，所以拍出的照片不一定工整。唯一可以确定的是，每张照片都有条形码，且有良好的清晰度。

02、条形码识别程序

该应用的难点在于条形码识别，若从头开发，则工作量太大。我们找到了可以识别条形码和二维码的开源软件zbar(http://zbar.sourceforge.net/，大家当然也可以选择其他软件)。下载、安装后，就可以打开命令行，在软件安装目录的bin下输入zbarimg -h，得到如下结果：

C: work Python barcodes ZBar bin>zbarimg -h
usage: zbarimgoptions] <image >...
scan and decode bar codes from one or more image files
options:
h--help  display this help text
--version  display version information and exit
-q，-- quiet   minimal output,only print decoded symbol data
-V，--verbose   increase debug output level
-- verbose=N    set specific debug output level
-d，-- display  enable display of following images to the screen
-D，--nodisplay disable display of following images (default)
--xml,--nodisplay enable/disable XML output format-- noxm]
-- raw  output decoded symbol data without symbology prefix
--S  < CONFIG>=< VALUE >], 
-set < CONFIG>=< VALUE >]，
set  decoder/scanner < CONFIG> to < VALUE> (or 1)

 这就说明安装成功了。用手机拍下一本书的ISBN条形码，如图2所示，保存为isbn.jpg。

■ 图2 ISBN条形码的图片

在操作系统的命令行窗口中运行以下代码，即可成功识别出图2所示的条形码所对应的ISBN编号。

EAN-13:9780521865715
C: work Python barcodes ZBar bin>zbarimg isbn.jpg
scanned 1 barcode symbols from 1 images

识别的关键问题解决了，接着就可以编写GUI界面了，然后通过调用zbar来解决问题。

03、界面设计

前期工作准备完毕后，就是正式的软件设计编码了。构思GUI，有以下要求。

(1) 有一个“打开”按钮，可以选择需要识别的图片；一个导出数据按钮。

(2) 数据展示窗口，可以以表格的形式呈现。

(3) 一个多行文本框，用于输出一些调试数据，如错误反馈、无法识别等信息。

利用wxFormBuilder来设计GUI。在如图3所示的GUI设计界面中，先创建一个Frame窗口。添加一个垂直的BoxSizer，加入一个ToolBar工具条和一个1行2列的GridSizer。在ToolBar工具条中，添加两个Tool按钮，选择合适的图标(source选Load From Art Provider，id选wxART_FILE_OPEN和wxART_FILE_SAVE)。在界面的左下部添加一个DataViewListCtrl用于显示数据，右下部添加一个TextCtrl用于输出调试信息。软件运行结果如图4所示。

 ■ 图3 设计软件界面

 ■ 图4 软件运行结果

04、完整代码

程序保存在barcodes.py文件中，全部代码如下：

#-*- coding:utf-8 -*
import wx
import wx.xrc
import wx.dataview
import os
import csv
from datetime import datetime
class MyFramel (wx.Frame):
definit (self,parent) :
wx.Frame.__init__(self，parent，id= wx.ID_ANY，title= u"条形码识别程序"pos = wx.DefaultPosition，size = wx.Size866，302)style = WX.DEFAULT FRAME STYLEWX.TAB TRAVERSAL)self.SetSizeHints(wx.DefaultSize，wx.DefaultSize)bSizer5 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)self.m toolBar2 = wx,ToolBar(self，WX.ID ANY，wx,DefaultPosition,wx.DefaultSize，wX.TB HORIZONTAL)self.m_open = self.m toolBar2.AddTool(wx.ID ANY，u"打开”
wx.ArtProvider.GetBitmap(wx.ART FILE OPEN
WX.ART TOOLBAR)，wx.NullBitmap，wX.ITEM NORMAL,
wx.EmptyString，wx.EmptyString，None)
self.m_export = self.m toolBar2.AddTool(wx.ID ANY，u"导出”wX.ArtProvider.GetBitmap(wx.ART FILE SAVEWX.ART TOOLBAR)，wX.NullBitmap，wX.ITEM NORMALwx.EmptyString，wx.EmptyString，None)self.m toolBar2.Realize()bSizer5.Add(self.m toolBar2，0，WX.EXPAND，5)gSizer1 = wx.GridSizer(1，2，0，0)self.m dvc = wx.dataview.DataViewListCtrl(self，wx.ID ANY
wx.DefaultPosition，wx.DefaultSize,
wx.dataview.DV MULTIPLE wx.dataview.DV ROW LINES)
qSizer1.Add(self.m dvc，0，wx.EXPAND，5)self.m out = wx.TextCtrl(self，wX.ID ANY，wx.EmptyString,
wx.DefaultPosition，wx.DefaultSize,
WX.TE MULTILINE)
0，WX.EXPAND，5)gSizer1.Add(self.m out，bSizer5.Add(gSizer1，1，WX.EXPAND，5)
self.SetSizer(bSizer5)
self.Layout(
self.Centre(wx.BOTH)
# Connect Events
self.Bind(wx.EVT_TOOL，self.openimgs，id = self.m open.GetId())self.Bind(wx.EVT TOOL，self.export2csv，id= self.m export.GetId())#Mycode
self.m dvc.AppendTextColumn(u'日期
self.m dvc.AppendTextColumn(u'条形码'，width = 120)self.m_dvc.AppendTextColumn(u'文件地址 width = 400)
del (self):def
pass
#Virtual event handlersdef openimgs(self，event)dlg = wx.FileDialog(
self，message =“Choose some images"
defaultDir = os.getcwd()
defaultFile =n
wildcard=wildcard
style = Wx.FD OPENWX.FD MULTIPLE WX.FD CHANGE DIR
if dlq.ShowModal() == wx.ID OK:
self.m out.WriteText( Recognizing!n')paths = dlg.GetPaths()
for path in paths:
tmp = os.popen%s -- raw %s'%(cmd,path)).readlines()barN
while barNum == and i< len(tmp)barNum = tmp[i].strip()
i +=1
if barNum == .
self.m out.WriteText('% s recognize fails! n'% path)continuenewname ='%sss' (os.path.dirname(path)，barNum，os.path.splitext(path)[ -1:][0])
try:
os.rename(path，newname)item = [datetime.now().strftime('%Y-%m-%d')，s” barNum,newname]self.m dvc.AppendItem( item)
csvdata.append( item)
self.m out.WriteText( %s Recognize Done! n'% barNumexcept Exception as e:self.m out.WriteText(  %s rename fails! n' path)self.m out.WriteText(str(e))
dlg.Destroy()
def export2csv(self，event):
dlg = wx.FileDialog(self，message ="Save file as ..."，defaultDir = os.getcwd()defaultFile=wildcard = wildcard2，style = wx.FD SAVE
dlg.SetFilterIndex(2)
if dlg.ShowModal() == wX.ID OK:
self.m out.WriteText(Exporting! n')path = dlg.GetPath()
try:with open(path，w',newline =) as csvfile:writer = csv.writer(csvfile，dialect =excel',quoting = csV.OUOTE ALL)for row in csvdata:writer.writerow(row)
self.m out.WriteText( s Export Done! n' path)except Exception as e:
self.m out.WriteText(str(e))
dlg.Destroy()
wildcard = "Pictures ( *.jpg,*.png)*.jpg;*.png All files (*.*)*.*"
wildcard2 ="CSV files (*.csv) *.csv"
cmd = os.path.realpath('Zbar/bin/zbarimq.exe')
csvdata = []
app= wX.App()
win = MyFramel(None)
win.Show()
app.MainLoop()

说明： 由于以上代码中的某些行过长，所以在代码的前端加上了数字表示行号。

注意事项：

（1） zbar软件安装在上述程序的当前目录下，可以通过Zbar＼bin＼zbarimg.exe运行。

（2） 目录中有中文可能会出错。

（3） 用FileDialog打开文件时会改变当前目录，所以在最初就要保存zbar命令的绝对路径。

（4） 由于条形码有以0开头的数字，用Excel打开时会自动省略，所以在数字前加了一个“'”符号。