【秣厉科技】LabVIEW工具包——OpenCV 教程（9）：二维码与条形码

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前言

1. 需要下载安装OpenCV工具包的朋友，请前往 此处 ；
2. 系统要求：Windows系统，LabVIEW>=2018，兼容32位和64位。

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二维码（QRCode）

这里说的二维码，指的是我们日常生活最常用的那种二维码 - QRCode。另外还有一种叫 Aruco ，也属于二维码，将在其他教程里解说。

本文所有图片中的二维码，均作了 “模糊化” 处理，以防被 优快云 认定为违规。

1. 生成QRCode

生成 QRCode 二维码，可以使用 objdetect 模块下的 QRCodeEncoder 类，选板如图。

1.1 生成单一QRCode

• 使用 QRCodeEncoder 类简单地生成一个二维码，函数调用流程为 create - encode - release；
• create 函数可以设置二维码的 版本、纠错等级、模式等；
  （structure_number 参数仅当 mode = MODE_STRUCTURED_APPEND 时才有效）
• 通过 encode 生成的二维码图像尺寸很小（每个编码只占1个像素），所以使用 imgproc 模块下的 resize 函数将它放大，以便观察；
  （注意，这个 resize 与 Mat 类内置的 resize 是完全不同的！）
• 完整流程如下图：

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1.2 生成 “结构化附加” 二维码组

当需要编码的信息，超过单个二维码所能容纳的极限时，可以考虑使用 “结构化附加” 模式。这种模式下，信息会被自动分割，生成多个二维码。

• 在 create 的参数里，设置 mode = MODE_STRUCTURED_APPEND，并设置结构数量 structure_number；
• 使用 encodeStructuredAppend 函数生成二维码数组，同样用 resize 放大；
• 完整流程如下图：

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2. 识别QRCode

识别 QRCode ，可以使用 objdetect 模块下的 QRCodeDetector 类，选板如图。
实现过程分为两步：检测（detect）与解码（decode）。为了方便快捷，OpenCV还提供二合一的函数：detectAndDecode。

2.1 识别单一QRCode

• 一次简单的识别流程：new - detect - decode - delete；
• detect 返回 isDetected 为True时，代表检测成功，points 数组将包含二维码四个角点的坐标；
• decode 需要输入原图像和角点坐标，解码后返回字符串结果 decoded_string ；
• 完整流程 + 可视化，如下图所示。（您还可以使用 detectAndDecode 函数，将detect与decode合二为一）

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2.2 识别多个QRCode

• 实现流程与上文类似，只不过检测与解码的函数，要换成后缀为 “Multi” 的，才能识别多个二维码；
• 多识别模式下，points 数组将包含多个二维码的角点，相邻4个点为一组；
• 完整流程 + 可视化，如下图所示。（本例使用二合一的 detectAndDecodeMulti 函数）

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2.3 其他API

• decodeCurved 和 detectAndDecodeCurved 用于识别曲面二维码；
• setEpsX 和 setEpsY 可以自定义水平和垂直方向的扫描步长；
• setUseAlignmentMarkers 使用标记物来协助定位二维码角点；

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条形码（Barcode)

目前 OpenCV 没有生成 Barcode 的 API，只有识别的 API。

1. 识别Barcode

识别 Barcode ，可以使用 objdetect 模块下的 BarcodeDetector 类，选板如图。
从选板中可以看出，条形码识别的函数，几乎与二维码识别的互为孪生，用法功能也是类似的，下文不再赘述。

1.1 识别单一Barcode

• 识别条形码的流程与二维码类似：new - detect - decode - delete；
• BarcodeDetector 类的 new.vi 是个多态VI，除了默认的default外，还有with model模式可以载入自定义的模型；
• 条形码周围需要一定的留白空间，否则可能识别失败。

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1.2 识别多个Barcode

1.3 其他API

• decodeWithType 和 detectAndDecodeWithType 可以返回条形码的类型（如 EAN_13 等），而且二者默认是 “Multi” 模式，即同时识别多个条形码。

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总结

1. 本系列博文作为LabVIEW工具包—OpenCV的教程，将以专栏的形式陆续发布和更新。
2. 对工具包感兴趣的朋友，欢迎下载试用：秣厉科技 - LabVIEW工具包 - OpenCV
3. 各位看官有什么想法、建议、吐槽、批评，或新奇的需求，也欢迎留言讨论。