教程:Android使用zxing+cameraview實(shí)現(xiàn)自定義二維碼掃描

很多圖文教程和視頻教程都喜歡啰嗦一大堆,才總結(jié)性地說一句:廢話不多說,下面開始。我跟那些妖艷賤貨肯定是要不一樣的。開擼。

1. 集成zxing

打開項(xiàng)目build.gradle,加入以下代碼:

// zxing 掃描生成二維碼和條形碼
compile 'com.google.zxing:core:3.3.0'

我們這里之所以只集成了zxing的核心包,核心包里面是解析/生成 二維碼/條形碼等一系列算法,并且,包足夠小。

2. 集成CameraView

點(diǎn)擊Google出品的CameraView到項(xiàng)目主頁,直接下載或者clone到本地,然后把里面的Library文件夾下面的內(nèi)容拷貝到自己的項(xiàng)目工程。

項(xiàng)目配置完畢。

3. 工作思路和流程

思路很簡單:拍照得到照片,然后把照片交給zxing去解析。我們只需要解析結(jié)果。

先上解析代碼:

    /**
     * 掃描圖片
     *
     * @param bitmap 圖片
     * @return zxing掃描初始結(jié)果
     */
    private Result scanningImage(Bitmap bitmap) {
        Map<DecodeHintType, String> hints1 = new Hashtable<>();
        hints1.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
        RGBLuminanceSource source = new RGBLuminanceSource(bitmap);
        BinaryBitmap bitmap1 = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
        QRCodeReader reader = new QRCodeReader();
        Result result;
        try {
            result = reader.decode(bitmap1, hints1);
            scanResult(result.getText());
            return result;
        } catch (NotFoundException | ChecksumException | FormatException e) {
            // 解析照片上面的二維碼失敗后,拍照重新解析
            if (mCameraView != null && mCameraView.isCameraOpened()) {
                mCameraView.takePicture();
            }
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

不過這里就遇到難題了,因?yàn)镃ameraView默認(rèn)拍攝的是攝像頭所支持的,當(dāng)前寬高比最高的照片。以目前我正在使用的魅族Pr5為例,2100像素拍出來的照片,隨隨便便都是8M以上。這么大的照片,即使不會(huì)OOM,解析速度也會(huì)慢的令人發(fā)指。

事實(shí)上,在我的手機(jī)(魅族Pro5)上面測試,OOM倒是不會(huì),但結(jié)果是虛擬機(jī)開始頻繁GC,然后應(yīng)用卡死。(其實(shí)這就是OOM)

所以,這個(gè)時(shí)候就要想到去壓縮圖片,使用到BitmapFactory的一系列方法,對(duì)其進(jìn)行壓縮。因?yàn)镃ameraView得到的照片是一個(gè)byte數(shù)組,我們直接對(duì)這個(gè)數(shù)組進(jìn)行生成Bitmap,然后再根據(jù)其寬高(因?yàn)槊颗_(tái)手機(jī)攝像頭都不一樣,拍出來的照片也是千差萬別)計(jì)算壓縮比,進(jìn)行壓縮,最后再將壓縮后的圖片傳給zxing進(jìn)行解析。

流程圖:

graph TD
    AA[開始] --> A[拍照]
    A --> B[壓縮圖片]
    B --> C[發(fā)送圖片給zxing]
    C --> D[解析圖片上的二維碼]
    D --> F{Success or failed}
    F --> |Failed| A
    F --> |Success| G[Finish]
    

(圖有點(diǎn)抽象,將就著看)

在這個(gè)流程之中,比較耗時(shí)的地方一般是解析圖片。zxing解析圖片的過程非常的慢,使用我的Pro5進(jìn)行解析,壓縮400ms以內(nèi),解析700ms以內(nèi)。使用比較低端的測試機(jī),壓縮用了500ms(這方面耗時(shí)并不多,算法使用的Google的),但是解析卻達(dá)到了4000ms——5000ms之間。

目前懷疑這個(gè)耗時(shí)是因?yàn)槭褂昧艘粋€(gè)將Bitmap轉(zhuǎn)化為zxing所需的Bitmap的問題。zxing所需的Bitmap和我們平常使用的Bitmap格式不同,這一塊也沒有去看和仔細(xì)優(yōu)化,應(yīng)該還可以提速一部分。

目前項(xiàng)目只能說可以使用。比較要注意的是讓相機(jī)開始拍照的時(shí)機(jī)問題,因?yàn)閽呙瓒S碼是打開相機(jī)后自動(dòng)掃描,不可能讓用戶點(diǎn)擊拍照按鈕再去掃描。我采用的方式是打開相機(jī)頁面之后,在頁面上一個(gè)元素中加上postDelay,1000ms后開始獲取照片。不過這個(gè)也需要加一個(gè)判斷:CameraView.isCameraOpen()否則會(huì)出現(xiàn)打開頁面立馬退出,倒計(jì)時(shí)完成后依然會(huì)視圖去拍照,但是CameraView此時(shí)已經(jīng)被銷毀,強(qiáng)行使用被銷毀的對(duì)象,自然就會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用崩潰了。

整個(gè)工程完全可以基于CameraView項(xiàng)目中原有的代碼開始使用,只需要把代碼拷貝過去就行了。我這邊也只是集成在了項(xiàng)目之中,目前自己測試沒什么問題,但要是真在實(shí)際環(huán)境中使用的話,還需要大量的測試。等基本完善之后,才會(huì)考慮將代碼開源出來。

其實(shí)也并沒有什么開源的地方,代碼基本上都是各種copy過來的,只是其中有很多地方需要一點(diǎn)一點(diǎn)去看,去做優(yōu)化。

還有,自定義掃描二維碼界面我就不說了,繪制一個(gè)View的事情,不在本教程范圍內(nèi)。

目前基本就這些,謝謝大家。

下面是代碼部分:

壓縮圖片

/**
     * 以字節(jié)的格式壓縮位圖
     *
     * @param bytes 拍照所得字節(jié)位圖
     * @return 壓縮后的Bitmap
     */
    private Bitmap byteForCompressBitmap(byte[] bytes) {
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length, options);
        options.inSampleSize = computeSampleSize(options, -1, 1920 * 1080);
        options.inJustDecodeBounds = false;
        return BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length, options);
    }


    /**
     * 計(jì)算圖片樣本大小 for google
     *
     * @param options        BitmapOption 記得inJustBounds設(shè)置為true
     * @param minSideLength  最小邊長 一般為 -1
     * @param maxNumOfPixels 最大像素?cái)?shù)
     * @return 返回可縮放倍數(shù)
     */
    public int computeSampleSize(BitmapFactory.Options options, int minSideLength, int maxNumOfPixels) {
        int initialSize = computeInitialSampleSize(options, minSideLength, maxNumOfPixels);
        int roundedSize;
        if (initialSize <= 8) {
            roundedSize = 1;
            while (roundedSize < initialSize) {
                roundedSize <<= 1;
            }
        } else {
            roundedSize = (initialSize + 7) / 8 * 8;
        }
        return roundedSize;
    }

    /**
     * 計(jì)算圖片初始樣本大小
     *
     * @param options        開關(guān)
     * @param minSideLength  最小邊長
     * @param maxNumOfPixels 最大像素?cái)?shù)目
     * @return 傳入圖片初始樣本大小
     */
    private int computeInitialSampleSize(BitmapFactory.Options options, int minSideLength, int maxNumOfPixels) {
        double w = options.outWidth;
        double h = options.outHeight;
        int lowerBound = (maxNumOfPixels == -1) ? 1 : (int) Math.ceil(Math.sqrt(w * h / maxNumOfPixels));
        int upperBound = (minSideLength == -1) ? 128 : (int) Math.min(Math.floor(w / minSideLength), Math.floor(h / minSideLength));
        if (upperBound < lowerBound) {
            return lowerBound;
        }
        if ((maxNumOfPixels == -1) && (minSideLength == -1)) {
            return 1;
        } else if (minSideLength == -1) {
            return lowerBound;
        } else {
            return upperBound;
        }
    }

上方zxing解析圖片中的二維碼缺失的RGBLuminanceSource類,如果直接使用zxing包中的RGBLuminanceSource類,因?yàn)榻邮盏膱D片格式不同,會(huì)導(dǎo)致不能運(yùn)行。

import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;

import com.google.zxing.LuminanceSource;

import java.io.FileNotFoundException;

/**
 * This class is used to help decode images from files which arrive as RGB data
 * from Android bitmaps. It does not support cropping or rotation.
 *
 * @author dswitkin@google.com (Daniel Switkin)
 */
public final class RGBLuminanceSource extends LuminanceSource {
    private final byte[] luminances;

    public RGBLuminanceSource(String path) throws FileNotFoundException {
        this(loadBitmap(path));
    }

    public RGBLuminanceSource(Bitmap bitmap) {
        super(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());
        int width = bitmap.getWidth();
        int height = bitmap.getHeight();
        int[] pixels = new int[width * height];
        bitmap.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
        // In order to measure pure decoding speed, we convert the entire image
        // to a greyscale array
        // up front, which is the same as the Y channel of the
        // YUVLuminanceSource in the real app.
        luminances = new byte[width * height];
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int offset = y * width;
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                int pixel = pixels[offset + x];
                int r = (pixel >> 16) & 0xff;
                int g = (pixel >> 8) & 0xff;
                int b = pixel & 0xff;
                if (r == g && g == b) {
                    // Image is already greyscale, so pick any channel.
                    luminances[offset + x] = (byte) r;
                } else {
                    // Calculate luminance cheaply, favoring green.
                    luminances[offset + x] = (byte) ((r + g + g + b) >> 2);
                }
            }
        }
    }

    private static Bitmap loadBitmap(String path) throws FileNotFoundException {
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
        if (bitmap == null) {
            throw new FileNotFoundException("Couldn't open " + path);
        }
        return bitmap;
    }

    @Override
    public byte[] getRow(int y, byte[] row) {
        if (y < 0 || y >= getHeight()) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "Requested row is outside the image: " + y);
        }
        int width = getWidth();
        if (row == null || row.length < width) {
            row = new byte[width];
        }
        System.arraycopy(luminances, y * width, row, 0, width);
        return row;
    }

    // Since this class does not support cropping, the underlying byte array
    // already contains
    // exactly what the caller is asking for, so give it to them without a copy.
    @Override
    public byte[] getMatrix() {
        return luminances;
    }
}
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