做一个菜鸟驿站那种二维码识别框选及信息展示（本文包括opencv相关函数cap.set()np.arrayreshapepolylinesbarcode.rectputText的相关解析）

Posted 2021-08-31 Leo·rover

0 引言

上一节讲了如何识别本地图像中二维码，读取数据。那么本节就讲讲如何将二维码进行框选，同时将其信息显示在界面上。主要实现效果与校园中菜鸟驿站的出库系统相似。（完整代码附于文末哦~）

1 复制上一节的代码

上一节代码通过pyzbar库，对本地图片的二维码进行解码，已经完成了对二维码信息的读取与识别。那么既然本节要实现在视频中标注，我们需要学会使用opencv的绘画功能。

import cv2 as cv
import numpy as np
from pyzbar.pyzbar import decode
img= cv.imread('C:/Users/liao/Desktop/myqrcode.jpg')
for barcode in decode(img):
    print (barcode.data)
    myData=barcode.data.decode('utf-8')
    print(myData)

2 先调用个摄像头，再调整一下画幅大小

调用摄像头使用cv.VideoCapture()函数（函数详解戳链接https://blog.csdn.net/weixin_48623445/article/details/119192434?spm=1001.2014.3001.5501），捕获到一个摄像头。
再通过函数从cap.set(propId, value)函数，进行显示窗口的画幅调整。例：

import cv2 as cv
import numpy as np
from pyzbar.pyzbar import decode
cap=cv.VideoCapture(0)
cap.set(3,640)
cap.set(4,480)

cap.set()中有两个参数，其中的propld是cv::VideoCaptureProperties 的属性标识符，简单讲即为我们要更改视频的相关属性。如例子中的3、4，就分别对应视频流中的帧宽度与帧高度。
所以，我们如果通过函数cap.set()来改变画幅，第一个参数输入的3和4就是告诉电脑我们要改变视频的宽与高；而第二个参数即是对于前述的两个属性需要更改为多少的命令。我们这程序即为将画幅定为640x480；

3 开始给捕获到的二维码加个框框

opencv中绘制包裹住二维码的方法有很多，比如绘制矩形、绘制多边形；如果是选择矩形框框，识别时二维码存在的倾斜角度会导致添加的框框不能跟着倾斜，不是我们想要的效果，因此我们选用绘制多边形。
绘制多边形，首先要得到二维码的四个顶点坐标，再进行绘制。在这里代码主要分为三行：

        pts=np.array([barcode.polygon],np.int32)
        pts=pts.reshape((-1,1,2))
        cv.polylines(img,[pts],True,(255,0,255),5)

第一行使用numpy库中array函数，得到一个四点数据矩阵。其中barcode.polygon作用是从轮廓中提取polygon点，作为顶点；np.int32则是对于数据的类型约束。
第二行的reshape（（-1，1，2））函数，主要功能是将原有的数据形状转换为opencv中常用的形状：（x，1，y），便于使用。如将（4，2）转换为（4，1，2）。
第三行则是正式的绘画过程，使用cv.ploylines函数，绘制了一个闭合、紫色、宽度为五的四边形。该函数标准形式是：polylines(img, pts, isClosed, color, thickness, lineType, shift)，括号中的参数分别是表示：显示的图像、多边形顶点数组、折线是否闭合（闭合为True、不闭合为False）、线条颜色、线条粗细、线形、顶点坐标中的小数位数。

4 在框框上写上读取的内容

在图像中写字主要使用的是cv.putText()函数，该函数参数也比较多（因为要限制那么多变量嘛，比如字体、颜色啥的），还有一个就是要对于pts点集做一定的处理，因为正与上面的情况相反，我们要保证显示的字不能倾斜呀。所以，要提取一个起点，不让字跟着二维码倾斜。例：

pts2=barcode.rect
cv.putText(img,myData,(pts2[0],pts2[1]),cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,0.9,(255,0,255),2)

barcode.rect()即为处理方法，它主要功能是画一个可以包裹整个二维码的最小水平矩形，效果如图所示：

得到大矩形框后，矩形框的左上角顶点则为我们文本插入的水平基准，也就是（pts2【0】、pts2【1】）。故使用cv.putText()函数，来添加文本。该函数的标准形式为：putText(img, text, org, fontFace, fontScale, color, thickness, lineType, bottomLeftOrigin)，括号中的参数分别为：插入文本的图像、插入文本的内容、图像中文本字符串的左下角（输入文本的起点）、字体类型、字体比例因子乘以字体特定的基本大小、文本颜色、用于绘制文本的线条的粗细、线型、 bottomLeftOrigin 当为真时，图像数据原点位于左下角。注：部分参数程序中未使用，大家可以去尝试尝试。

5 附上全部代码

到此为止，你也可以做一个菜鸟驿站那样的二维码识别啦！效果图如下下：

import cv2 as cv
import numpy as np
from pyzbar.pyzbar import decode
cap=cv.VideoCapture(0)
cap.set(3,640)
cap.set(4,480)
while True:
    success,img=cap.read()
    if not success:
        print('capture the camera failed...')
        break
    for barcode in decode(img):
        myData=barcode.data.decode('utf-8')
        print(myData)
        pts=np.array([barcode.polygon],np.int32)
        pts=pts.reshape((-1,1,2))
        cv.polylines(img,[pts],True,(255,0,255),5)
        pts2=barcode.rect
        cv.putText(img,myData,(pts2[0],pts2[1]),cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,0.9,(255,0,255),2)
    cv.imshow('Result',img)
    cv.waitKey(1)

注：其中部分未讲的函数，在前几章均有讲述，有兴趣的朋友可以去康康~也欢迎对于文章内容有自己见解的朋友，留言探讨。