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Andorid基于ZXing实现二维码生成&扫描

Andorid基于ZXing实现二维码生成&扫描

作者: 愿天深海 | 来源:发表于2023-08-19 14:59 被阅读0次

    最近遇上了扫描条码的需求,在查找资料过程中不是那么地顺利,做个笔记,记录下这两篇文章,前人栽树后人乘凉。
    Andorid基于ZXing实现二维码生成&扫描
    Android基于MLKit实现条形码扫码
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    ZXing介绍

    说到二维码,大量的资料都会提到ZXing,具体见ZXing,这是一个用Java语言实现的1D/2D 条形码图像处理库。涉及专业知识不多做介绍,这篇文章只讲使用。

    二维码生成

    引入ZXing核心库:

    implementation 'com.google.zxing:core:3.5.1'
    

    创建二维码位图,写了一个工具类,可以直接使用:

    object QrCodeUtil {
        /**
         * 创建二维码位图 (支持自定义配置和自定义样式)
         * @param content 字符串内容
         * @param width 位图宽度,要求>=0(单位:px)
         * @param height 位图高度,要求>=0(单位:px)
         * @param character_set 字符集/字符转码格式 (支持格式:{@link CharacterSetECI })。传null时,zxing源码默认使用 "ISO-8859-1"
         * @param error_correction 容错级别 (支持级别:{@link ErrorCorrectionLevel })。传null时,zxing源码默认使用 "L"
         * @param margin 空白边距 (可修改,要求:整型且>=0), 传null时,zxing源码默认使用"4"。
         * @param color_black 黑色色块的自定义颜色值
         * @param color_white 白色色块的自定义颜色值
         * @return
         */
        fun createQRCodeBitmap(
            content: String,
            width: Int,
            height: Int,
            character_set: String = "UTF-8",
            error_correction: String = "H",
            margin: String = "1",
            @ColorInt color_black: Int = Color.BLACK,
            @ColorInt color_white: Int = Color.WHITE,
        ): Bitmap? {
            /** 1.参数合法性判断  */
            if (width < 0 || height < 0) { // 宽和高都需要>=0
                return null
            }
            try {
                /** 2.设置二维码相关配置,生成BitMatrix(位矩阵)对象  */
                val hints: Hashtable<EncodeHintType, String> = Hashtable()
                if (character_set.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.CHARACTER_SET] = character_set // 字符转码格式设置
                }
                if (error_correction.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.ERROR_CORRECTION] = error_correction // 容错级别设置
                }
                if (margin.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.MARGIN] = margin // 空白边距设置
                }
                val bitMatrix =
                    QRCodeWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints)
    
                /** 3.创建像素数组,并根据BitMatrix(位矩阵)对象为数组元素赋颜色值  */
                val pixels = IntArray(width * height)
                for (y in 0 until height) {
                    for (x in 0 until width) {
                        if (bitMatrix[x, y]) {
                            pixels[y * width + x] = color_black // 黑色色块像素设置
                        } else {
                            pixels[y * width + x] = color_white // 白色色块像素设置
                        }
                    }
                }
                /** 4.创建Bitmap对象,根据像素数组设置Bitmap每个像素点的颜色值,之后返回Bitmap对象  */
                val bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
                bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height)
                return bitmap
            } catch (e: WriterException) {
                e.printStackTrace()
            }
            return null
        }
    }
    

    使用到了ZXing核心功能的就是这句
    QRCodeWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints),
    传入内容、样式、宽高以及配置。

    在配置EncodeHintType.CHARACTER_SET字符格式时,我们使用了"UTF-8",这是为了兼容中文,ZXing源码默认使用的是"ISO-8859-1",而"ISO-8859-1"本身是不支持中文的。

    看一下使用效果:

    val imageView = findViewById<ImageView>(R.id.iv)
    val bitmap = createQRCodeBitmap("你好,初次见面,请多指教!", 480, 480)
    imageView.setImageBitmap(bitmap)
    
    生成二维码

    生成带logo小图的二维码

    很多时候见到的二维码中间都会带有一个logo小图,我们也来实现一下这样子的效果。

    其实就是把两个bitmap绘制在一块,在原有的方法上补充即可,添加两个参数:

    object QrCodeUtil {
        /**
         * 创建二维码位图 (支持自定义配置和自定义样式)
         * @param content 字符串内容
         * @param width 位图宽度,要求>=0(单位:px)
         * @param height 位图高度,要求>=0(单位:px)
         * @param character_set 字符集/字符转码格式 (支持格式:{@link CharacterSetECI })。传null时,zxing源码默认使用 "ISO-8859-1"
         * @param error_correction 容错级别 (支持级别:{@link ErrorCorrectionLevel })。传null时,zxing源码默认使用 "L"
         * @param margin 空白边距 (可修改,要求:整型且>=0), 传null时,zxing源码默认使用"4"。
         * @param color_black 黑色色块的自定义颜色值
         * @param color_white 白色色块的自定义颜色值
         * @param logoBitmap logo小图片
         * @param logoPercent logo小图片在二维码图片中的占比大小,范围[0F,1F],超出范围->默认使用0.2F。
         * @return
         */
        fun createQRCodeBitmap(
            content: String,
            width: Int,
            height: Int,
            character_set: String = "UTF-8",
            error_correction: String = "H",
            margin: String = "1",
            @ColorInt color_black: Int = Color.BLACK,
            @ColorInt color_white: Int = Color.WHITE,
            logoBitmap: Bitmap? = null,
            logoPercent: Float = 0f
        ): Bitmap? {
            /** 1.参数合法性判断  */
            if (width < 0 || height < 0) { // 宽和高都需要>=0
                return null
            }
            try {
                /** 2.设置二维码相关配置,生成BitMatrix(位矩阵)对象  */
                val hints: Hashtable<EncodeHintType, String> = Hashtable()
                if (character_set.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.CHARACTER_SET] = character_set // 字符转码格式设置
                }
                if (error_correction.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.ERROR_CORRECTION] = error_correction // 容错级别设置
                }
                if (margin.isNotEmpty()) {
                    hints[EncodeHintType.MARGIN] = margin // 空白边距设置
                }
                val bitMatrix =
                    QRCodeWriter().encode(content, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints)
    
                /** 3.创建像素数组,并根据BitMatrix(位矩阵)对象为数组元素赋颜色值  */
                val pixels = IntArray(width * height)
                for (y in 0 until height) {
                    for (x in 0 until width) {
                        if (bitMatrix[x, y]) {
                            pixels[y * width + x] = color_black // 黑色色块像素设置
                        } else {
                            pixels[y * width + x] = color_white // 白色色块像素设置
                        }
                    }
                }
                /** 4.创建Bitmap对象,根据像素数组设置Bitmap每个像素点的颜色值,之后返回Bitmap对象  */
                val bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
                bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height)
                /** 5.为二维码添加logo小图标 */
                if (logoBitmap != null) {
                    return addLogo(bitmap, logoBitmap, logoPercent)
                }
                return bitmap
            } catch (e: WriterException) {
                e.printStackTrace()
            }
            return null
        }
    
        private fun addLogo(srcBitmap: Bitmap?, logoBitmap: Bitmap?, logoPercent: Float): Bitmap? {
            /** 1.参数合法性判断  */
            if (srcBitmap == null || logoBitmap == null) {
                return null
            }
            var percent = logoPercent
            if (logoPercent < 0F || logoPercent > 1F) {
                percent = 0.2F
            }
            /** 2. 获取原图片和Logo图片各自的宽、高值 */
            val srcWidth = srcBitmap.width
            val srcHeight = srcBitmap.height
            val logoWidth = logoBitmap.width
            val logoHeight = logoBitmap.height
    
            /** 3. 计算画布缩放的宽高比 */
            val scaleWidth = srcWidth * percent / logoWidth
            val scaleHeight = srcHeight * percent / logoHeight
    
            /** 4. 使用Canvas绘制,合成图片 */
            val bitmap = Bitmap.createBitmap(srcWidth, srcHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888)
            val canvas = Canvas(bitmap)
            canvas.drawBitmap(srcBitmap, 0f, 0f, null)
            canvas.scale(scaleWidth, scaleHeight, (srcWidth / 2).toFloat(), (srcHeight / 2).toFloat())
            canvas.drawBitmap(logoBitmap, srcWidth * 1f / 2 - logoWidth / 2, srcHeight * 1f / 2 - logoHeight / 2, null)
            return bitmap
        }
    }
    

    看一下使用效果:

            val imageViewLogo = findViewById<ImageView>(R.id.iv_logo)
            val logo = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.cat)
            val bitmapLogo = createQRCodeBitmap(
                content = "你好,初次见面,请多指教!",
                width = 480,
                height = 480,
                logoBitmap = logo,
                logoPercent = 0.3f
            )
            imageViewLogo.setImageBitmap(bitmapLogo)
    
    带logo二维码

    二维码扫描

    借助开源库 ZXing Android Embedded 实现二维码扫描。

    ZXing Android Embedded 是用于Android的条形码扫描库,使用ZXing进行解码。

    更多的使用可以下载源码工程跑下样例查看,包括设置前后摄像头、设置扫描超时时间等,该篇文章就只介绍最基本的二维码扫描使用。

    引入库:

    implementation 'com.journeyapps:zxing-android-embedded:4.3.0'
    

    使用相机扫描二维码

    跳转到扫描页面后会自动开始扫描,扫描到结果后会将结果返回,onActivityResult废弃之后,使用Activity Result API获取页面回传数据,不了解Activity Result API的可以查看这篇文章Android Activity Result API使用

        private val barcodeLauncher = registerForActivityResult(
            ScanContract()
        ) { result: ScanIntentResult ->
            if (result.contents == null) {
                val originalIntent = result.originalIntent
                if (originalIntent == null) {
                    Toast.makeText(this@MainActivity, "Cancelled", Toast.LENGTH_LONG).show()
                } else if (originalIntent.hasExtra(Intents.Scan.MISSING_CAMERA_PERMISSION)) {
                    Toast.makeText(this@MainActivity, "Cancelled due to missing camera permission", Toast.LENGTH_LONG)
                        .show()
                }
            } else {
                Toast.makeText(this@MainActivity, "Scanned: " + result.contents, Toast.LENGTH_LONG).show()
            }
        }
    
            findViewById<Button>(R.id.bt).setOnClickListener {
                barcodeLauncher.launch(ScanOptions())
            }
    

    这是使用默认的扫描页面,使用方法很简单,但是更多的情况下,我们都需要自定义扫描页面样式。

    自定义CustomScannerActivity,启动扫描时设置CaptureActivity即可:

            findViewById<Button>(R.id.bt2).setOnClickListener {
                val options = ScanOptions().setOrientationLocked(false).setCaptureActivity(
                    CustomScannerActivity::class.java
                )
                barcodeLauncher.launch(options)
            }
    

    具体的在自定义扫描页面中如何配置扫描view,可以参考本篇文章Demo下载或者ZXing Android Embedded 源码工程,里面有样例可以参考,本篇文章也是参考的里面的样例。

    从相册中识别二维码图片

    在样例中并没有找到从相册中识别二维码图片的方法,最终在issue中发现有提到同样的问题以及解答

    打开相册获取图片:

        private fun openGallery() {
            val intent = Intent()
            intent.type = "image/*"
            intent.action = Intent.ACTION_GET_CONTENT
            openGalleryRequest.launch(Intent.createChooser(intent, "识别相册二维码图片"))
        }
    
        private val openGalleryRequest =
            registerForActivityResult(ActivityResultContracts.StartActivityForResult()) {
                if (it.resultCode == RESULT_OK) {
                    it.data?.data?.let { uri -> handleImage(uri) }
                }
            }
    

    解析图片二维码:

        private fun handleImage(uri: Uri) {
            try {
                val image = MediaStore.Images.Media.getBitmap(this.contentResolver, uri)
    
                val intArray = IntArray(image.width * image.height)
                image.getPixels(intArray, 0, image.width, 0, 0, image.width, image.height)
    
                val source = RGBLuminanceSource(image.width, image.height, intArray)
                val reader = MixedDecoder(MultiFormatReader())
                var result = reader.decode(source)
                if (result == null) {
                    result = reader.decode(source)
                }
                Toast.makeText(this@MainActivity, "Scanned: ${result?.text}", Toast.LENGTH_LONG).show()
            } catch (e: Exception) {
                e.printStackTrace()
            }
        }
    

    上述方法从相册中识别二维码图片,发现存在识别失败的问题,尤其是商品条形码,使用相机扫描商品条形码是可以正常扫描识别出来的,但是将商品条形码拍照保存进相册,使用从相册中识别二维码图片方法,却出现识别失败的情况。

    为此,又去查找了其他的资料,见下一篇文章Android基于MLKit实现条形码扫码

    参考文档:
    https://www.jianshu.com/p/b275e818de6a
    https://www.jianshu.com/p/c75f16de1b2c
    https://www.jianshu.com/p/b85812b6f7c1
    https://github.com/journeyapps/zxing-android-embedded/discussions/685

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