记录一次识别图片中二维码的过程

记录一次识别图片中二维码的过程

BUG集散地

2018-09-12 10:24 阅读 122 喜欢 0 二维码 识别 nodejs

背景

最近有接触到针对二维码进行识别的功能,然后对图片进行位置纠正、二维码扫描,并将数据进行整理。以下是通过nodejs做的,相对简单一些,没有太过严格,识别率也不是很高大约80%左右。

思路
  1. 对FTP的目录进行监听,上传图片后,对图片进行处理。
  2. 二维码的位置,在图片的右上角和右下角,因此可以通过切图进行位置的确定,然后对图片进行旋转。
  3. 将图片切图后,对每一片进行二维码扫描,并获得二维码的内容
  4. 将获得的数据通过接口传递到API中,同时上传压缩后的图片
分步进行

一、FTP目录监听 监听这里我用的是chokidar,代码如下:

var chokidar = require('chokidar');
var config = require('./data');
var Util = require('./Util');//工具类,下面放代码
Util.log('服务器启动,开始对目标目录进行监听:'+config.ftp);
var watcherIns = null;
watcherIns = chokidar.watch(config.ftp,{
    persistent : true
});
watcherIns.on('add',function(filePath){
    //获得图片,再查找data.json 的内容,配置文件在data.json中
    Util.log('监测到有文件添加进入,文件路径为:'+filePath);
    var newName = Util.guid(filePath);//获得名称
    Util.log('随机获得文件的新名字:'+newName)
    exeFileOpt(newName,filePath);
});
function loopExe (){
    var fileName = Util.getError();
    if(fileName){
        Util.log('处理错误信息:['+fileName+']');
        exeFileOpt(fileName);
    }

    setTimeout(function(){
        loopExe();    
    },10000);//每5s执行一次,超过三次放弃
}
loopExe();//执行

function exeFileOpt ( newName,filePath ){
    if(filePath){
        var createTime= Util.getBirthTime(filePath);
        Util.log('['+newName+']获得文件创建时间:'+createTime);
        Util.cache[newName].time = createTime;
    }

    //3.对图片进行分割:4部分,r/b/l/t--右上角、右下角、左下角、左上角;
    async.waterfall([
        function(callback){
            Util.split(newName,callback);
        },
        function(fileName,callback){
            Util.rotate(fileName,callback);
        },
        function(fileName,callback){
            Util.copy(fileName,callback);
        },
        function(fileName,callback){
            Util.thumb(fileName,callback);
        },
        function(fileName,callback){
            Util.send(fileName,callback);
        }
    ],function(err,result){
        if(err){
            console.log(err);
            Util.log('['+newName+']执行过程报错');
            Util.addError();
            Util.pushError(newName);
        }else{
            Util.log('['+newName+']执行完毕');
            Util.addSuccess();
            Util.deleteError(newName);
        }
    });
}

二、对图片进行切图,然后扫描二维码。其中,对于图片的处理,使用的是imagemagick,二维码识别使用的是qrcode-reader. 由于我这里使用的是windows系统,所以安装imagemagick比较简单,直接安装就可以了,放个imagemagick 官网地址。 这里面有一个小坑,安装程序的时候,一定要选中install legacy utilities(e.g. convert),我安装的版本是7.

对于二维码识别,是基于zxing的nodejs版本,识别率不是很高,但是勉强可以,我是先把图片处理了一下,尽量提高识别率。 工具类代码:

/***
1.处理图片操作
2.处理二维码
3.处理位置
***/

var gm = require('gm');//图片操作
var magick = gm.subClass({imageMagick : true});//实体
// var magick =require('gm').subClass({ imageMagick : true });
// var gm = require('gm');
var fs = require('fs');//文件操作
var QrCode = require('qrcode-reader');//二维码读取
var Jimp = require('jimp');//bitmap
var moment = require('moment');//moment
var path = require('path');
var async = require('async');
var config = require('./data');
var superagent = require('superagent');

var Util = {
    cache : {},//存放每一个图片的具体信息
    error : {},//存放错误的具体信息
    delay : {}//存放延迟处理的文件夹集合
};


/**
 * 错误机制
 * 1. 将错误的图片放在内存中
 * 2. 定时去处理错误的信息(比如五分钟处理一次?或者一分钟检查一次)
 * 3. 将成功后的文件消灭掉,并更新
 **/


//添加错误信息
Util.pushError = function( fileName ){
    var info = Util.cache[fileName];
    if(info){
        //判断error中是否存在
        if(Util.error[fileName]){
            info.error = info.error + 1;
            Util.error[fileName] = info;
            if(info.error > 3){
                Util.deleteError(fileName);
            }
        }else{
            info.error = 1;
            Util.error[fileName] = info;
        }
    }
};
//删除错误信息
Util.deleteError = function( fileName ){
    var info = Util.error[fileName];
    if(info){
        Util.error[fileName] = null;
        delete Util.error[fileName];
    }
};
//获得第一个错误信息
Util.getError = function(){
    var first = null;
    for(var key in Util.error){
        if(key && Util.error[key]){
            first =key;
            break;
        }
    }
    return first;
};

//成功+1
Util.addSuccess = function(){
    var data = require('./analysis');
    var all = data.all || 0;
    all ++ ;
    var now = moment(new Date()).format('YYYY-MM-DD');
    var today = data[now] || 0;
    today ++ ;
    data.all = all;
    data[now] = today;
    fs.writeFileSync('./analysis.json',JSON.stringify(data));
};
//失败+1
Util.addError = function(){
    var data = require('./analysis');
    var all = data.all || 0;
    all ++ ;
    var error = data.error || 0;
    error ++ ;
    data.all = all;
    data.error = error;
    fs.writeFileSync('./analysis.json',JSON.stringify(data));
}
//日志处理
Util.log = function(str){
    var now = moment(new Date()).format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss');
    //1.打印
    str = typeof str === 'string' ? str : str.toString();
    var info = now +'\t'+str+'\n';
    // console.log(info);
    //2.写入文件
    var nowDate = moment(new Date()).format('YYYY-MM-DD');
    var logPath = path.join(__dirname,'logs',nowDate+'.log');
    if(fs.existsSync(logPath)){
        fs.appendFile(logPath,info,function(err){
            if(err){
                console.log(err);
            }
        });
    }else{
        fs.writeFile(logPath,info,function(err){
            if(err){
                console.log(err);
            }
        });
    }
};
//对时间进行格式化
Util.format = function(time){
    return moment(time).format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss');
};
//获得文件的创建时间
Util.getBirthTime = function(filePath){
    var stats = fs.statSync(filePath);
    return Util.format(stats.birthtime);
};
//获得随机ID
Util.guid = function(filePath){
    var guid = (+new Date()).toString( 32 ),i = 0;
    for ( ; i < 5; i++ ) {
        guid += Math.floor( Math.random() * 65535 ).toString( 32 );
    }
    while(Util.cache[guid]){
        guid = Util.guid();
    }
    if(filePath){
        Util.cache[guid] = {
            filePath : filePath,
            extname : path.extname(filePath)
        };
    }
    return guid;
};
//创建目录
Util.mkdirs = function( dirpath ){
    dirpath = path.dirname(dirpath);
     try{
        if (!fs.existsSync(dirpath)) {
            var pathtmp;
            dirpath.split(/[/\\]/).forEach(function (dirname) {  //这里指用/ 或\ 都可以分隔目录  如  linux的/usr/local/services   和windows的 d:\temp\aaaa
                if (pathtmp) {
                    pathtmp = path.join(pathtmp, dirname);
                }else {
                    pathtmp = dirname;
                }
                if (!fs.existsSync(pathtmp)) {
                    if (!fs.mkdirSync(pathtmp, 0777)) {
                        return false;
                    }
                }
            });
        }
        return true; 
    }catch(e){
        Util.log('文件夹目录创建失败:'+dirpath+'\n'+e.toString());
        return false;
    }
}
//对图片进行压缩
Util.thumb = function( fileName ,callback){
    var info = Util.cache[fileName];
    //将图片压缩
    var filePath = info.filePath;
    var date = moment(new Date()).format('YYYYMMDD');
    var extname = path.extname(filePath);
    //目标路径
    var newPath = '/byymoral/'+date+'/'+fileName+'-thumb'+extname;
    var targetPath = path.join(config.target,newPath);
    magick(filePath).resize(config.thumbWidth).density(config.dpi).write(targetPath,function(err){
        if(err){
            Util.log(err.toString());
        }
        info.thumb = newPath;
        Util.cache[fileName] = info;
        callback(null,fileName);
    });
};
//复制图片
Util.copy = function(fileName,callback){
    var info = Util.cache[fileName];
    var filePath = info.filePath;
    //给定时间
    var date = moment(new Date()).format('YYYYMMDD');
    var extname = path.extname(filePath);

    var newPath = '/byymoral/'+date+'/'+fileName+extname;
    //如果路径不存在,则创建

    Util.log('['+fileName+']移动后新路径为'+newPath);
    info.newPath = newPath;
    Util.cache[fileName] = info;
    //将图片移动到某位置
    var movePath = path.join(config.target,newPath);
    if(Util.mkdirs(movePath)){
        //复制过去,压缩后
        magick(filePath).density(config.dpi).quality(config.compressQuality).write(movePath,function(err){
            if(err){
                var data = fs.readFileSync(filePath);
                fs.writeFileSync(movePath,data);
                Util.log(err.toString());
            }
            Util.log('['+fileName+']复制成功,由'+filePath+'复制到'+newPath);
            callback(null,fileName);
        });
    }
};
//对buffer读取二维码内容
Util.readSimple = function(buffer){
    var qr = new QrCode();
    qr.callback = function(err2, value) {
        if (err2) {
            //没有二维码
            Util.log('['+fileName+']'+(['右上角','右下角','左下角','左上角'][pos])+'无二维码');
            rs.has = false;
            rs.msg = '图片没有二维码';
            cb(null,rs);
        }else{
            rs.has = true;
            Util.log('['+fileName+']'+(['右上角','右下角','左下角','左上角'][pos])+'二维码内容:'+value.result);
            rs.result = value.result;
            //根据宽高计算位置和大小
            cb(null,rs);
        }
    };
    qr.decode(blockimg.bitmap);
}
//识别二维码
Util.readCode = function(fileName,filePath,pos,cb){
    var rs = {
        has : false,
        pos : pos
    };
    //读取图片是否有二维码
    var buffer = fs.readFileSync(filePath);
    fs.unlinkSync(filePath);
    Jimp.read(buffer).then(function(blockimg){
        var qr = new QrCode();
        qr.callback = function(err2, value) {
            if (err2) {
                //没有二维码
                Util.log('['+fileName+']'+(['右上角','右下角','左下角','左上角'][pos])+'无二维码');
                rs.has = false;
                rs.msg = '图片没有二维码';
                cb(null,rs);
            }else{
                rs.has = true;
                Util.log('['+fileName+']'+(['右上角','右下角','左下角','左上角'][pos])+'二维码内容:'+value.result);
                rs.result = value.result;
                //根据宽高计算位置和大小
                cb(null,rs);
            }
        };
        qr.decode(blockimg.bitmap);
    }).catch(function(err2){
        if(err2){
            Util.log(err2.toString());
            cb(err2);
        }
    });
};
//对图片进行裁切
Util.crop = function(fileName,filePath,targetPath,width,height,x,y,pos,callback){
    magick(filePath).crop(width,height,x,y)
    .contrast(0)
    .resize(1500)
    // .sharpen(0,10)
    // .whiteThreshold(50,50,50)
    .threshold('75%')
    .write(targetPath,function(err){
        if(err){
            Util.log(err.toString());
            callback(err);
        }else{
            Util.log('['+fileName+']截取'+(['右上角','右下角','左下角','左上角'][pos])+'图片成功');
            Util.readCode(fileName,targetPath,pos,function(err2,rs){
                callback(err2,rs);
            });
        }
    })
};
//获得旋转度数
Util.getDegree = function( arr ){
    //四个角,右上角和右下角有--,可能存在的情况 01 12 23 30,如果是单独的则是0 1 2 3 
    var target = ['01','12','23','03'];
    var num = 0;
    var ts = [];
    var str = [];//内容
    //排序
    arr.sort(function(a,b){
        return a.pos > b.pos;
    });
    arr.forEach(function( item ){
        if(item.has){
            ts.push(item.pos);
            str.push(item.result);
            num ++ ;
        }
    });
    //
    if(num == 1){//只有一个,肯定在右上角
        var temp = ts[0];
        var rs = {
            degree : -temp * 90,
            result : str
        };
        return rs;
    }else if(num == 2){
        var temp = ts.sort().join('');
        if(target.indexOf(temp)>-1){
            var rs = {
                degree : - target.indexOf(temp) * 90,
                result : temp === '03' ? str.reverse() : str
            };
            return rs;
        }
    }
    return {
        degree : 0,
        result : str
    };
};
//整理数据,提交到接口
Util.send = function(fileName,callback){
    /***
     * 整理数据:
     * 1.图片的创建时间
     * 2.图片转移后的路径
     * 3.二维码的内容
     * 4.
     ***/
     var info = Util.cache[fileName];
     var degree = info.degree;
     var result = [''];
     if(degree.result){
         result = degree.result;
     }
     var data = {
         createTime : info.time,
         content0 : result[0],
         content1 : result.length > 1 ? result[1] : '',
         filePath : info.newPath,
         thumb : info.thumb
     };
     Util.log('['+fileName+']调用接口发送数据:'+JSON.stringify(data));
     superagent
     .post(config.api)
     // .send(data)
     .field('createTime',info.time)
     .field('content0',result[0])
     .field('content1',result.length >1 ? result[1] : '')
     //attach file
     .attach('file',path.join(config.target,info.newPath))
     .attach('thumb',path.join(config.target,info.thumb))
     .end(function(err,res){
         if(err){
             Util.log('['+fileName+']调用接口失败'+err.toString());
             callback(err);
         }else{
             // var txt = res.text;
             Util.log('['+fileName+']调用接口成功');
             //删除源文件
             fs.unlinkSync(info.filePath);
             Util.log('['+fileName+']删除源文件成功'+info.filePath);
             callback(null);
         }
     });
}
//旋转
Util.rotate = function(fileName,callback){
    var info = Util.cache[fileName];
    if(info && info.degree){
        var filePath = info.filePath,degree = info.degree.degree;
        if(degree !== 0){
            magick(filePath).rotate('width',degree).write(filePath,function(err){
                if(err){
                    Util.log('['+fileName+']旋转图片角度失败');
                    callback(err);//即便是失败也要上传
                }else{
                    Util.log('['+fileName+']旋转图片角度'+degree+'° 成功');
                    callback(null,fileName);
                }
            });
        }else{
            callback(null,fileName);
        }
    }else{
        callback(null,fileName);    
    }
};
//图片分割并识别二维码
Util.split = function( fileName,callback ){
    var info = Util.cache[fileName];
    var filePath = info.filePath;
    //通过gm对文件进行分割成四个分片并保存
    setTimeout(function(){
        Jimp.read(filePath).then(function(image){
            var width = image.bitmap.width,height = image.bitmap.height;
            Util.log('['+fileName+']获得图片宽高:w='+width+'px;h='+height+'px');
            var hwidth = width /2 ,hheight = height /2 ;
            var targetPath = path.join(__dirname,'crop');
            var ext = path.extname(fileName);

            var rpath = path.join(targetPath,fileName+'-r'+info.extname);
            var bpath = path.join(targetPath,fileName+'-b'+info.extname);
            var lpath = path.join(targetPath,fileName+'-l'+info.extname);
            var tpath = path.join(targetPath,fileName+'-t'+info.extname);

            var hasCode = false;
            //同时进行
            async.parallel([
                function(callback){//右上角,根据宽高比对
                    var a,b,c,d;
                    if(width >= height){//横向
                        a = width / 4;
                        b = height /2 ;
                        c = width /4 * 3;
                        d = 0;
                    }else{
                        a = width /2;
                        b = height /4;
                        c = width /2;
                        d = 0;
                    }
                    Util.crop(fileName,filePath,rpath,a,b,c,d,0,callback);
                },
                function(callback){//右下角
                    var a,b,c,d;
                    if(width >= height){//横向
                        a = width /4;
                        b = height /2;
                        c = width /4 * 3;
                        d = height /2;
                    }else{
                        a = width /2;
                        b = height /4;
                        c = width /2;
                        d = height/4*3;
                    }
                    Util.crop(fileName,filePath,bpath,a,b,c,d,1,callback);
                },
                function(callback){//左下角
                    var a,b,c,d;
                    if(width >= height){//横向
                        a = width /4;
                        b = height /2;
                        c = 0;
                        d = height /2;
                    }else{
                        a = width /2;
                        b = height /4;
                        c = 0;
                        d = height /4 *3;
                    }
                    Util.crop(fileName,filePath,lpath,a,b,c,d,2,callback);
                },
                function(callback){//左上角
                    var a,b,c,d;
                    if(width >= height){//横向
                        a = width /4;
                        b = height/2;
                        c = 0;
                        d = 0;
                    }else{
                        a = width /2;
                        b = height/4;
                        c = 0;
                        d =0;
                    }
                    Util.crop(fileName,filePath,tpath,a,b,c,d,3,callback);
                }
            ],function(err3,res){
                if(err3){
                    Util.log(err3.toString());
                    callback(err3);
                }else{
                    var degree = Util.getDegree(res);//获得度数
                    info.degree = degree;//设置度数信息和二维码内容
                    Util.cache[fileName] = info;
                    callback(null,fileName);    
                }
            });
        }).catch(function(err){
            if(err){
                Util.log(err.toString())
                callback(err);
            }
        });
    },500);


};

module.exports = Util;

核心代码已经在上面了,主要的处理就是:图片切割、二维码识别、图片处理、接口调用。 附上一张页面图: image.png

转载请注明出处: https://chrunlee.cn/article/scan-picture-code.html


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