Android中使用Zxing集成、分析与优化

文章目录

`Zxing`使用
官方Demo使用

使用步骤
工作流程分析

相机画面预览

帧数据捕获
帧数据的处理

官方Demo分析

CaptureActivity
CameraManager
CaptureActivityHandler
DecodeHandler
CaptureActivityHandler
提高识别
识别率优化

参考

`Zxing`使用

zxing是Google推出的用于识别QRCode、ISBN等图形码的解决方案。本文主要介绍Android移动端对Zxing的使用，以及官方demo的集成。

添加依赖:
compile 'com.google.Zxing:core:3.2.1'
利用core包中提供的API对相机的预览帧数据data进行解析：
PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source))MultiFormatReader multiFormatReader = new MultiFormatReader();Result rawResult = multiFormatReader.decodeWithState(bitmap);//获取结果：rawResult.getText() || rawResult.getRawBytes()
为了获取相机的预览帧数据，通常需要借助android.hardware.Camera等中的API自定义一个相机，这个工作需要对Camera的相关知识具有较好理解（这里推荐一个连载篇Android相机开发系列）。所以，大部分人会选择将官方的Demo--zxing直接拷贝至项目内，然后进行适当需改即可。

官方Demo使用

官方Demo的使用比较简单，添加依赖、拷贝java逻辑代码与资源文件至项目中即可。

使用步骤

添加依赖：

compile 'com.google.zxing:core:3.2.1'

代码与资源拷贝

将android中的逻辑包com.google.zxing拷贝至本地项目中。

将android-core中的CameraConfigurationUtils.java添加至项目中。

将android中的res目录中的资源文件添加至项目当中(为了避免文件覆盖，可对文件进行内容拷贝而非直接的文件拷贝，同时有些文件按需添加即可，例如：valuse及其valuse-系类)。

Activit调用与扫描结果的获取

启动CauptureActivity进行扫描

   public static final int REQUEST_SCAN_QRCODE = 0X11;   private void scanQRCode() {       Intent scanIntent = new Intent(this, CaptureActivity.class);       scanIntent.setAction(Intents.Scan.ACTION);//        scanIntent.putExtra(Intents.Scan.WIDTH, 99999);//        scanIntent.putExtra(Intents.Scan.HEIGHT, 99999);       startActivityForResult(scanIntent, REQUEST_SCAN_QRCODE);   }

在onActivityResult获取扫描结果

case REQUEST_SCAN_QRCODE:               if (resultCode == RESULT_OK){                   Bundle bundle = data.getExtras();                   String resultStr = bundle.getString(Intents.Scan.RESULT);                   if (resultStr != null){                       Toast.makeText(this, resultStr, Toast.LENGTH_SHORT).show();                   }               }               break;

最后需要在Manifest.xml中添加权限等。
现在二维码的扫描功能就基本完成了，但是依然会存在部分问题。例如：识别率敏感度不够，扫描界面不满足需求等。若要进行修改，还是要对官方Demo进行分析。下面分析官方Demo的工作流程。

工作流程分析

如果不关心工作流程可以直接飞至提高识别机票~~~~
首先不考虑相机具体属性的参数设置。整个扫描过程分为三步：相机画面预览→捕获相机预览帧数据→处理并返回帧数据

相机画面预览

自定义相机通常使用SurfaceView对相机Camera捕获的数据进行展示。

回想一下，在自定义相机时，如何将SurfaceView与Camera关联呢？

获取SurfaceView实例的SurfaceHolder对象
mSurfaceHolder = getHolder();
向SurfaceHolder中添加回调SurfaceHolder.Callback
mSurfaceHolder.addCallback(this);
在回调的SurfaceHolder.Callback#surfaceCreated方法中通过Camera#setPreviewDisplay指定相机Camera的数据处理对象。
mCamera.setPreviewDisplay(holder);
最后调用相机进行预览
mCamera.startPreview();
为了便于理解，如下是对SurfaceView、Surface和SurfaceHolder知识的补充：
SurfaceView嵌入到Window的View结构树中就好像在Window的Surface上强行打了个洞让自己显示到屏幕上，而且SurfaceView另起一个线程对自己的Surface进行刷新。特别需要注意的是SurfaceHolder.Callback的所有回调方法都是在主线程中回调的

SurfaceView是拥有独立绘图层的特殊View

Surface就是指SurfaceView所拥有的那个绘图层，其实它就是内存中的一段绘图缓冲区。

SurfaceView中具有两个Surface，也就是我们所说的双缓冲机制

SurfaceHolder顾名思义就是Surface的持有者，SurfaceView就是通过过SurfaceHolder来对Surface进行管理控制的。并且SurfaceView.getHolder方法可以获取SurfaceView相应的SurfaceHolder。

Surface是在SurfaceView所在的Window可见的时候创建的。我们可以使用SurfaceHolder.addCallback方法来监听Surface的创建与销毁的事件

作者：Holmofy
原文：https://blog.csdn.net/Holmofy/article/details/66578852

帧数据捕获

相机预览与用户界面完成后，当然就是帧数据捕获。

那么如何捕获相机的帧数据呢？
Camera提供了setPreviewCallback等方法，当传入一个Camera.PreviewCallback实例后，当Camera产生帧时，Camera.PreviewCallback#onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera)的方法将被调用。这里的data就是我们需要的数据

帧数据的处理

通过zxing的core包提供的API便可以对上一步中的data进行解析。

PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source))MultiFormatReader multiFormatReader = new MultiFormatReader();Result rawResult = multiFormatReader.decodeWithState(bitmap);//获取结果：rawResult.getText() || rawResult.getRawBytes()

处理帧数据可能是一个比较耗时的过程，onPreviewFrame在执行Camera.open()时所在的线程运行。所以，可以选择在新线程中开启Camera.opne或将data放入新线程中解析，避免阻塞UI线程。

官方Demo分析

知道了大致的扫描流程，现在开始分析官方Demo，以便可以根据需求进行改动。

CaptureActivity

在CaptureActivity中有两个比较重要的View：SurfaceView和ViewfinderView

SurfaceView：负责显示Camera捕获到的内容；
ViewfinderView：显示在界面上添加的动画或其他UI元素，例如：扫描线条、中间内容框等。可根据需要对其中的视图进行修改；

CaptureActivity启动后在onResume中执行

surfaceHolder.addCallback(this);

然后，SurfaceHolder.Callback#surfaceCreated中执行initCamera方法：

private void initCamera(SurfaceHolder surfaceHolder){......//从CameraConfigurationManager中读取配置数据，启动相机扫描           cameraManager.openDriver(surfaceHolder);           // Creating the handler starts the preview, which can also throw a RuntimeException.           if (handler == null) {               handler = new CaptureActivityHandler(this, decodeFormats, decodeHints, characterSet, cameraManager);           }           ...... }

CameraManager

进入CameraManager#openDriver 方法，以下是CameraManager#openDriver的部分代码:

//启动相机 theCamera = OpenCameraInterface.open(requestedCameraId);//初始化相机参数configManager.initFromCameraParameters(theCamera);//设置相机配置参数configManager.setDesiredCameraParameters(theCamera, false);//Camera#setPreviewDisplay将SurfaceView与Camera关联//SurfaceHolder surfaceHolder = surfaceView.getHolder();cameraObject.setPreviewDisplay(holder);

CaptureActivityHandler

再分析CaptureActivityHandler：

 CaptureActivityHandler(CaptureActivity activity,                        Collection<BarcodeFormat> decodeFormats,                        Map<DecodeHintType,?> baseHints,                        String characterSet,                        CameraManager cameraManager) {   this.activity = activity;   decodeThread = new DecodeThread(activity, decodeFormats, baseHints, characterSet,       new ViewfinderResultPointCallback(activity.getViewfinderView()));   decodeThread.start();   state = State.SUCCESS;   // Start ourselves capturing previews and decoding.   this.cameraManager = cameraManager;   cameraManager.startPreview();   restartPreviewAndDecode(); }

在建立CaptureActivityHandler对象时，创建并启动了新线程decodeThread(前面我们讲过解析数据的过程是比较耗时的，上述逻辑表明相机的启动其实时在主线程中完成的，所以这里使用新线程用来处理帧数据，后面会进一步解读到这点)，然后restartPreviewAndDecode()，至此已经完成了扫描的第一步-----相机画面预览，
继续分析restartPreviewAndDecode():

//:CaptureActivityHandler.java private void restartPreviewAndDecode() {   if (state == State.SUCCESS) {     state = State.PREVIEW;     cameraManager.requestPreviewFrame(decodeThread.getHandler(), R.id.decode);     activity.drawViewfinder();   } }

//:CameraManager.java   private final PreviewCallback previewCallback;   public synchronized void requestPreviewFrame(Handler handler, int >message) {       OpenCamera theCamera = camera;       if (theCamera != null && previewing) {           previewCallback.setHandler(handler, message);           //设置Camera.PreviewCallback回调           theCamera.getCamera().setOneShotPreviewCallback(previewCallback);       }   }

setOneShotPreviewCallback被调用，所以相机的帧数据将在previewCallback实例中被处理，继续看previewCallback：

//:PreviewCallback.java void setHandler(Handler previewHandler, int previewMessage) {   this.previewHandler = previewHandler;   this.previewMessage = previewMessage; } @Override public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {   Point cameraResolution = configManager.getCameraResolution();   Handler thePreviewHandler = previewHandler;   if (cameraResolution != null && thePreviewHandler != null) {     Message message = thePreviewHandler.obtainMessage(previewMessage, cameraResolution.x,         cameraResolution.y, data);     message.sendToTarget();     previewHandler = null;   } else {     Log.d(TAG, "Got preview callback, but no handler or resolution available");   } }

这里的thePreviewHandler就是DecodeHandler，而previewMessage即为R.id.decode；

DecodeHandler

当DecodeHandler接受到消息后，会怎么处理呢?

    @Override    public void handleMessage(Message message) {        if (message == null || !running) {            return;        }        switch (message.what) {            case R.id.decode:                Log.d(TAG, "handleMessage: ");                decode((byte[]) message.obj, message.arg1, message.arg2);                break;            case R.id.quit:                running = false;                Looper.myLooper().quit();                break;        }    }

再看DecodeHandler#decode可以看出，实际就是使用core包中提供的API解析数据：

PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source))MultiFormatReader multiFormatReader = new MultiFormatReader();Result rawResult = multiFormatReader.decodeWithState(bitmap);

并将解析结果交给主线程：

//获取主线程的CaptureActivity.java中的handler        Handler handler = activity.getHandler();            if (handler != null) {                Message message = Message.obtain(handler, R.id.decode_succeeded, rawResult);                Bundle bundle = new Bundle();                bundleThumbnail(source, bundle);                message.setData(bundle);                message.sendToTarget();            }

CaptureActivityHandler

接着分析CaptureActivityHandler得到解析数据后又将进行如何处理：
首先，handleDecode(Result rawResult, Bitmap barcode, float scaleFactor)被调用，在handleDecode中，根据source()不同执行handleDecodeExternally或handleDecodeInternally，这只分析handleDecodeExternally。
在handlerDecodeExternally中又将调用sendReplyMessage(R.id.return_scan_result, intent, resultDurationMS);

//:CaptureActivity.java    private void sendReplyMessage(int id, Object arg, long delayMS) {        Log.d(TAG, "sendReplyMessage: ");        if (handler != null) {            Message message = Message.obtain(handler, id, arg);            if (delayMS > 0L) {                handler.sendMessageDelayed(message, delayMS);            } else {                handler.sendMessage(message);            }        }    }//:CaptureActivityHandler.java      case R.id.return_scan_result:        activity.setResult(Activity.RESULT_OK, (Intent) message.obj);        activity.finish();        break;

至此，CaptureActivityHandler.java关闭，并将结果返回。

提高识别

Zxing默认的是横屏扫码，多数情况下需要改为竖屏扫描。

CaptureActivity的配置，将Activity竖屏显示：

android:screenOrientation="portrait"

CameraManager类中的getFramingRectInPreview()方法，将left， right， top， bottom改变，供第4步的buildLuminanceSource内部计算使用。

//竖屏rect.left = rect.left * cameraResolution.y / screenResolution.x;rect.right = rect.right * cameraResolution.y / screenResolution.x;rect.top = rect.top * cameraResolution.x / screenResolution.y;rect.bottom = rect.bottom * cameraResolution.x / screenResolution.y;

CameraConfigurationManager类中的setDesiredCameraParameters(OpenCamera camera, boolean safeMode)方法，在setParameters之前添加，设置PreviewDisplay的方向，使SurfaceView画面方向为竖直方向。

theCamera.setDisplayOrientation(90);

DecodeHandler类中的decode(byte[] data, int width, int height)方法，在PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height)之前添加，将相机数据矩阵旋转90度。

byte[] rotatedData = new byte[data.length];for (int y = 0; y < height; y++) {for (int x = 0; x < width; x++)   rotatedData[x * height + height - y - 1] = data[x + y * width];}PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(rotatedData, height, width);//PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);

此时，竖屏扫描已经可以实现了，但是扫描复杂的图码时，分辨率低的已经分不清纹理了，很难识别出来，所以需要优化识别率。

识别率优化

CameraConfigurationUtils类中的findBestPreviewSizeValue(Camera.Parameters parameters, Point screenResolution)方法，将double screenAspectRatio = screenResolution.x / (double) screenResolution.y改为：

double screenAspectRatio;if (screenResolution.x > screenResolution.y) {   screenAspectRatio = (double) screenResolution.x / (double) screenResolution.y;} else {   screenAspectRatio = (double) screenResolution.y / (double) screenResolution.x;}

至于相机的参数设置、扫码的音效及震动提示、用户偏好等，读者可自己分析，本文就不再进行详细分析了。
另外，需要注意的是相机有相机的自己的分辨率，通常指的是它的「像素规模」，即它能拍出含有多少个像素的照片，屏幕也有屏幕本身的分辨率。

参考

Android zxing
zxing/zxing
zxing私人定制之一
Android Zxing 转换竖屏扫描且提高识别率
Android相机开发系列

文章目录

`Zxing`使用

官方Demo使用

使用步骤

工作流程分析

相机画面预览

帧数据捕获

帧数据的处理

官方Demo分析

CaptureActivity

CameraManager

CaptureActivityHandler

DecodeHandler

CaptureActivityHandler

提高识别

识别率优化

参考

更多相关文章

随机推荐

Android中使用Zxing集成、分析与优化

文章目录

Zxing使用

官方Demo使用

使用步骤

工作流程分析

相机画面预览

帧数据捕获

帧数据的处理

官方Demo分析

CaptureActivity

CameraManager

CaptureActivityHandler

DecodeHandler

CaptureActivityHandler

提高识别

识别率优化

参考

更多相关文章

随机推荐

`Zxing`使用