Java OpenCV二维码

前言

二维码（QR code）是一种矩阵条码，可以被现代智能手机相机进行扫描和解码。它由黑白像素组成，可以存储大量信息。在日常生活中，我们经常使用二维码进行支付、扫描电影票、获取商品信息等。本文将介绍如何使用Java和OpenCV库来生成和解码二维码。

准备工作

在开始之前，我们需要进行一些准备工作。首先，我们需要安装Java Development Kit（JDK）和OpenCV库。其次，我们还需要下载并导入Java的二维码生成和解码库。这些库可以在Maven中心存储库中找到，我们可以将其添加到项目的依赖项中。

dependencies {
    // 二维码生成库
    implementation 'com.google.zxing:core:3.3.3'
    // 二维码解码库
    implementation 'com.google.zxing:javase:3.3.3'
    // OpenCV库
    implementation 'org.openpnp:opencv:3.4.1-1'
}

生成二维码

生成二维码的过程非常简单。我们使用com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter类来创建一个BitMatrix对象，然后将其渲染为图像文件。

import com.google.zxing.qrcode.QRCodeWriter;
import com.google.zxing.BarcodeFormat;
import com.google.zxing.WriterException;
import com.google.zxing.common.BitMatrix;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

import javax.imageio.ImageIO;

public class QRCodeGenerator {

    public static void generateQRCode(String text, int width, int height, String filePath) throws WriterException, IOException {
        QRCodeWriter qrCodeWriter = new QRCodeWriter();
        BitMatrix bitMatrix = qrCodeWriter.encode(text, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height);
        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                image.setRGB(x, y, bitMatrix.get(x, y) ? 0xFF000000 : 0xFFFFFFFF);
            }
        }
        ImageIO.write(image, "png", new File(filePath));
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            generateQRCode("Hello, World!", 200, 200, "qrcode.png");
        } catch (WriterException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码通过调用generateQRCode方法生成一个200x200像素的二维码，并保存到名为qrcode.png的文件中。

解码二维码

解码二维码同样很简单。我们使用com.google.zxing.qrcode.QRCodeReader类来读取二维码图像，并将其转换为文本。

import com.google.zxing.BinaryBitmap;
import com.google.zxing.MultiFormatReader;
import com.google.zxing.Result;
import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;
import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

import javax.imageio.ImageIO;

public class QRCodeDecoder {

    public static String decodeQRCode(String filePath) throws IOException {
        BufferedImage image = ImageIO.read(new File(filePath));
        BinaryBitmap binaryBitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(new BufferedImageLuminanceSource(image)));
        MultiFormatReader reader = new MultiFormatReader();
        try {
            Result result = reader.decode(binaryBitmap);
            return result.getText();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            String text = decodeQRCode("qrcode.png");
            System.out.println(text);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的代码通过调用decodeQRCode方法解码名为qrcode.png的二维码图像，并将其转换为文本。解码成功后，我们将文本打印到控制台。

流程图

接下来，我们将使用流程图来描述上述生成和解码二维码的流程。

flowchart TD
    subgraph 生成二维码
    A[准备文本和图像大小]
    B[创建