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二维码扫描zxing库源码解析(二)

二维码扫描zxing库源码解析(二)

作者: 秋sunshine | 来源:发表于2017-11-15 09:28 被阅读0次

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    上一篇我们找到camera回调的callback里面的byte[]数据被转化成二值化后的bitmap,然后将这个BinaryBitmap传入multiFormatReader,根据解码器类型进行转换。这一篇我们主要研究QRreader如何解析传进来的BinaryBitmap。

    (一)multiFormatReader的作用

     public Result decodeWithState(BinaryBitmap image) throws NotFoundException {
            if(this.readers == null) {
                this.setHints((Map)null);
            }
    
            return this.decodeInternal(image);
        }
    

    通过上面这段代码我们看到,这个bitmap被decodeInternal()方法解析。然后在这个方法里实际上就是使用所有的Reader去解析,直到解析到想要的结果。因为我们主要看QRCodeReader的解析原理,我们直接跳到QRCodeReader这个类。

    (二)QRCodeReader

    在decode()方法里面首先调用了extractPureBits()方法,这个方法里面我们可以看到,首先判断了得到的bitmap转BitMatrix后是不是一个正方形,最终转换为正方形

    int top = leftTopBlack[1];
                int bottom = rightBottomBlack[1];
                int left = leftTopBlack[0];
                int right = rightBottomBlack[0];
                if(left < right && top < bottom) {
                    if(bottom - top != right - left) {
                        right = left + (bottom - top);
                    }
    

    看了半天没看太明白,估计是重新采样吧,这样decode的时候也要快得多,因为它调用了extractPureBits()之后得到的是BitMatrix,然后对这个BitMatrix进行decoder.decode()处理,那么decode才应该是解码。

    (三)Decoder

    decoder这个类里面发现对上一步传进来的BitMatrix调用BitMatrixParser类进行处理,首先进行了简单的判断是不是二维码

        BitMatrixParser(BitMatrix bitMatrix) throws FormatException {
            int dimension = bitMatrix.getHeight();
            if(dimension >= 21 && (dimension & 3) == 1) {
                this.bitMatrix = bitMatrix;
            } else {
                throw FormatException.getFormatInstance();
            }
        }
    

    好的,假设是,decoder继续调用decode(BitMatrixParser parser,...这个方法;接下来就进行二维码的解码了,Version version = parser.readVersion();等操作,

     Version readVersion() throws FormatException {
            if(this.parsedVersion != null) {
                return this.parsedVersion;
            } else {
                int dimension = this.bitMatrix.getHeight();
                int provisionalVersion = (dimension - 17) / 4;
                if(provisionalVersion <= 6) {
                    return Version.getVersionForNumber(provisionalVersion);
                } else {
                    int versionBits = 0;
                    int ijMin = dimension - 11;
    
                    int i;
                    for(int theParsedVersion = 5; theParsedVersion >= 0; --theParsedVersion) {
                        for(i = dimension - 9; i >= ijMin; --i) {
                            versionBits = this.copyBit(i, theParsedVersion, versionBits);
                        }
                    }
    、、、、、、
    

    接下来都是解码操作,读取版本号,读取纠错级别,获取编码的信息,纠错等一系列正规操作。

    (四)一个很严重的问题

    好像文章到这里应该结束了,但是!为啥没有定位图形和旋转校正或者透视变换呢???好像错过了什么,难道是之前看不懂的略过了?还是得倒回去再看看。
    发现了,原来在这里

    if(hints != null && hints.containsKey(DecodeHintType.PURE_BARCODE)) {
                BitMatrix result1 = extractPureBits(image.getBlackMatrix());
                decoderResult = this.decoder.decode(result1, hints);
                points = NO_POINTS;
            } else {
                DetectorResult result = (new Detector(image.getBlackMatrix())).detect(hints);
                decoderResult = this.decoder.decode(result.getBits(), hints);
                points = result.getPoints();
            }
    

    其实我们直接跳过了判断,直接默认是extractPureBits()这个方法,这其实是一个纯粹的二维码,啥意思呢,我也不知道,估计是不需要校正啥的吧,就相当于刚刚用zxing生成?以后有时间再慢慢看吧。
    言归正传,我们看见调用了Detector去检测,然后检测时去查找定位图形,也看到了前辈说的FinderPatternFinder这个类,就是专门查找定位图形的,前辈在此(http://blog.csdn.net/wuyou1336/article/details/52777876);感觉差不多,重新采样,然后用专门的检测方法去检测这个图形,具体的检测方法百度一大推,尤其是那些论文啥的,然后这些论文真的只是论文,代码都不见几个。
    检测完之后得到FinderPatternInfo,实际上就是定位图形的各个中心位置,然后调用processFinderPatternInfo()方法,

    {
                    float transform = topRight.getX() - topLeft.getX() + bottomLeft.getX();
                    float bits = topRight.getY() - topLeft.getY() + bottomLeft.getY();
                    float points = 1.0F - 3.0F / (float)modulesBetweenFPCenters;
                    int estAlignmentX = (int)(topLeft.getX() + points * (transform - topLeft.getX()));
                    int estAlignmentY = (int)(topLeft.getY() + points * (bits - topLeft.getY()));
                    int i = 4;
    
                    while(i <= 16) {
                        try {
                            alignmentPattern = this.findAlignmentInRegion(moduleSize, estAlignmentX, estAlignmentY, (float)i);
                            break;
                        } catch (NotFoundException var17) {
                            i <<= 1;
                        }
                    }
                }
    、、、、、、
    

    前面一大堆代码,建立起以模块为单位的符号矩阵与原图像之间的关系,然后调用private static PerspectiveTransform createTransform(...)方法进行透视变换,其实这是我学图像处理的重点,但是这里先略过,具体可以看看上面那位前辈的总结。最后得到的就是一个标准的校正后的二维码01矩阵了,图像处理就是处理这个矩阵,然后解码,和第二三点差不多。

    (五)总结一下

    其实我百度了很多,大多是直接使用zxing库,并没有详解源码,不过早上谷歌了一发,发现还是谷歌好啊,而且国内csdn和简书的搜索引擎不太行啊,自家的东西都搜不全。、、、哎,谷歌zxing库因为是封装好了的jar文件,没有啥注释,就算我英语不怎么样,但是还是可以查字典嘛,就是这些代码没法查啊,看来跟图像处理的知识还是太少,而且目前也只是大致清理了一下识别过程,详细算法还没细看,接下来就看看吧。
    上面说的图像类的知识(android上的),这里有大神总结地很好,后面详细看看,链接http://www.jianshu.com/p/6607e69b1121

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