USB摄像头识别粤康码并判断是否是绿码

1.实验准备

1.1 实验目的

       使用python识别打开摄像头，识别摄像头图片中是否存在粤康码，若识别到粤康码将判断该粤康码是绿码或是黄码还是红码。

1.2 硬件准备与软件运行环境搭建

• 硬件

• 笔记本电脑（自带摄像头）一台
• USB摄像头一个

• 编程语言

• Python

• python第三方包

• opencv-python

• 摄像头的开启、照片读取

• pyzbar

• 二维码、条形码识别、解析

2.实验设计

2.1基本流程

• 开启摄像头，循环读取图片并在窗口显示
• 若未检测到二维码，不作响应
• 若检测到图片中存在二维码，尝试读取其包含的信息
• 判断该二维码是否是“粤省事”中的粤康码

• 扫描“粤康码”会得到一个字典信息，其键“c”包含了该粤康码是何种颜色的码的信息（G/Y/R），如下图

• 判断粤康码是绿码/黄码/红码，打印检测的结果

2.1实验源码

from pyzbar.pyzbar import decode
import cv2
import json


def image_Yuekang_code_recognition(imgObj):
    ''' :param imgObj: 图像对象，如表示图像的矩阵
        :return 识别结果res
    '''
    res = None
    # 读取、解析二维码图片
    decocdeQR = decode(imgObj)
    # 若图片中不存在二维码/条形码，解析失败，返回一个空列表
    if isinstance(decocdeQR,list) and len(decocdeQR) > 0:
        # 获得字符串信息
        data_str = decocdeQR[0].data.decode(encoding = 'utf-8')
        # 二维码信息字典
        if data_str.startswith('{') and data_str.endswith('}'):
            info_dict = json.loads(data_str)
        else:
            return '非粤康码'
        # print(info_dict)
        # 查看是绿/黄/红码
        if isinstance(info_dict,dict) and info_dict.get('c') is not None:
            if info_dict['c'] == 'G':
                res = '绿码'
            elif info_dict['c'] == 'Y':
                res = '黄码'
            elif info_dict['c'] == 'R':
                res = '红码'
        else:
            res = '非粤康码'
    # 若返回None则表明未检测到二维码
    return res


def camera_identification(source=0):
    '''
    :param source:7
      0 : 默认为笔记本上的摄像头(如果有的话) / USB摄像头 webcam
      1 : USB摄像头2
      2 ：USB摄像头3 以此类推
      -1：代表最新插入的USB设备
    :return: None
    '''
    # 摄像头对象
    camera = cv2.VideoCapture(source)
    print('program start!')
    while True:
        # 摄像头尝试读取图片
        grabbed, frame = camera.read()
        # 读取失败，跳过
        if not grabbed:
            continue
        cv2.imshow("YuekangCode recognition", frame)
        res = image_Yuekang_code_recognition(frame)
        if res is not None:
            print(res)
        # cv2.waitKey(k)在时间k(单位ms)内，等待用户按键触发(如退出循环体)，若没有触发事件，则跳出等待继续执行循环体
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            print('program over!')
            break
    camera.release()
    cv2.destroyAllWindows()


camera_identification(0)

2.3实验效果

    测试所用图片数据均来源规范，且均已屏蔽个人隐私信息，实验效果如下：

3.实验小结

        二维码/条形码的应用在实际生产生活中发挥着重要作用，本实验以使用python工具识别粤康码为例，了解和熟悉摄像头识别二维码并提取其关键信息。

对摄像头来说，其能捕获的图片的像素的大小很重要，这决定了用于后续进行处理的图片的清晰度，本实验使用的USB摄像头的像素级别低，效果不理想，与PC端自带的摄像头（像素级别较高）取得的效果相差较大，2.3中的实验效果是使用PC端自带的摄像头带来的。在使用USB摄像头、相同的二维码进行测试时，不但检测速度慢，且检测结果出错，如粤康码检测出“非粤康码”，这是由于图片清晰度差造成的。

       进一步地，二维码可以结合图片文字识别等功能组合实现更多应用，另外，本实验存在许多不足之处，希望未来继续改善。