Android ZXing 二维码、条形码扫描介绍

jopen 10年前

最近公司的Android项目需要用到摄像头做条码或二维码的扫描,Google一下,发现一个开源的 ZXing项目。它提供二维码和条形码的扫描。扫描条形码就是直接读取条形码的内容,扫描二维码是按照自己指定的二维码格式进行编码和解码。

1.什么是二维码和条形码?

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二维条形码最早发明于日本,它是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号 信息的,在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象 输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性:每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能 等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。

条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。常见 的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类 号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛的应用。

2.ZXing基本介绍

ZXing是一个开源Java类库用于解析多种格式的条形码和二维码.官网:http://code.google.com/p/zxing/

截止目前为止最新版本提供以下编码格式的支持:

  • UPC-A and UPC-E
  • EAN-8 and EAN-13
  • Code 39
  • Code 93
  • Code 128
  • QR Code
  • ITF
  • Codabar
  • RSS-14 (all variants)
  • Data Matrix
  • PDF 417 ('alpha' quality)
  • Aztec ('alpha' quality)

同时官网提供了 Android、cpp、C#、iPhone、j2me、j2se、jruby、objc、rim、symbian等多种应用的类库,具体详情可以参考下载的源码包中。

3.Android端编码演示

这里使用的ZXing是经过简化版的,去除了一些一般使用不必要的文件,项目工程和效果截图如下:

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其中encoding包是在原基础上加上去的,功能是根据传入的字符串来生成二维码图片,返回一个Bitmap,其余的 包是ZXing项目自带的。另外对扫描界面的布局也进行了修改,官方的扫描界面是横向的,我改成了纵向的,并加入了顶部的Tab和取消按钮 (camera.xml),另外还需要的一些文件是colors.xml、ids.xml,这些都是原本ZXing项目中自带的,最后就是libs下面的 jar包。

接下来看如何使用,首先是把ZXing项目中的一些文件拷贝到我们自己的项目中,然后在Mainifest文件中进行配置权限:

 
 <uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />      <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />      <uses-feature android:name="android.hardware.camera" />      <uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />

还有就是扫描界面Activity的配置:

 
 <activity              android:configChanges="orientation|keyboardHidden"              android:name="com.zxing.activity.CaptureActivity"              android:screenOrientation="portrait"              android:theme="@android :style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen"              android:windowSoftInputMode="stateAlwaysHidden" >     </activity>

接下来是我自己项目的布局文件:


 
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      android:layout_width="fill_parent"      android:layout_height="fill_parent"      android:background="@android :color/white"      android:orientation="vertical" >      <Button          android:id="@+id/btn_scan_barcode"          android:layout_width="fill_parent"          android:layout_height="wrap_content"          android:layout_marginTop="30dp"          android:text="Open camera" />            <LinearLayout           android:orientation="horizontal"          android:layout_marginTop="10dp"          android:layout_width="fill_parent"          android:layout_height="wrap_content">                    <TextView                  android:layout_width="wrap_content"          android:layout_height="wrap_content"          android:textColor="@android :color/black"          android:textSize="18sp"          android:text="Scan result:" />                    <TextView           android:id="@+id/tv_scan_result"                 android:layout_width="fill_parent"                 android:textSize="18sp"                 android:textColor="@android :color/black"          android:layout_height="wrap_content" />      </LinearLayout>            <EditText           android:id="@+id/et_qr_string"          android:layout_width="fill_parent"          android:layout_height="wrap_content"          android:layout_marginTop="30dp"          android:hint="Input the text"/>            <Button          android:id="@+id/btn_add_qrcode"          android:layout_width="fill_parent"          android:layout_height="wrap_content"          android:text="Generate QRcode" />            <ImageView           android:id="@+id/iv_qr_image"          android:layout_width="wrap_content"          android:layout_height="wrap_content"          android:layout_marginTop="10dp"          android:layout_gravity="center"/>  </LinearLayout>

下面是主Activity的代码,主要功能是打开扫描框、显示扫描结果、根据输入的字符串生成二维码图片:


 
public class BarCodeTestActivity extends Activity {      /** Called when the activity is first created. */          private TextView resultTextView;          private EditText qrStrEditText;          private ImageView qrImgImageView;                @Override      public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {          super.onCreate(savedInstanceState);          setContentView(R.layout.main);                    resultTextView = (TextView) this.findViewById(R.id.tv_scan_result);          qrStrEditText = (EditText) this.findViewById(R.id.et_qr_string);          qrImgImageView = (ImageView) this.findViewById(R.id.iv_qr_image);                    Button scanBarCodeButton = (Button) this.findViewById(R.id.btn_scan_barcode);          scanBarCodeButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {                                                    @Override                          public void onClick(View v) {                                  //打开扫描界面扫描条形码或二维码                                  Intent openCameraIntent = new Intent(BarCodeTestActivity.this,CaptureActivity.class);                                  startActivityForResult(openCameraIntent, 0);                          }                  });                    Button generateQRCodeButton = (Button) this.findViewById(R.id.btn_add_qrcode);          generateQRCodeButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {                                                    @Override                          public void onClick(View v) {                                  try {                                          String contentString = qrStrEditText.getText().toString();                                          if (!contentString.equals("")) {                                                  //根据字符串生成二维码图片并显示在界面上,第二个参数为图片的大小(350*350)                                                  Bitmap qrCodeBitmap = EncodingHandler.createQRCode(contentString, 350);                                                  qrImgImageView.setImageBitmap(qrCodeBitmap);                                          }else {                                                  Toast.makeText(BarCodeTestActivity.this, "Text can not be empty", Toast.LENGTH_SHORT).show();                                          }                                                                            } catch (WriterException e) {                                          // TODO Auto-generated catch block                                          e.printStackTrace();                                  }                          }                  });      }          @Override          protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {                  super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);                  //处理扫描结果(在界面上显示)                  if (resultCode == RESULT_OK) {                          Bundle bundle = data.getExtras();                          String scanResult = bundle.getString("result");                          resultTextView.setText(scanResult);                  }          }  }

其中生成二维码图片的代码在EncodingHandler.java中:

 
public final class EncodingHandler {          private static final int BLACK = 0xff000000;                    public static Bitmap createQRCode(String str,int widthAndHeight) throws WriterException {                  Hashtable<EncodeHintType, String> hints = new Hashtable<EncodeHintType, String>();            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");                   BitMatrix matrix = new MultiFormatWriter().encode(str,                                  BarcodeFormat.QR_CODE, widthAndHeight, widthAndHeight);                  int width = matrix.getWidth();                  int height = matrix.getHeight();                  int[] pixels = new int[width * height];                                    for (int y = 0; y < height; y++) {                          for (int x = 0; x < width; x++) {                                  if (matrix.get(x, y)) {                                          pixels[y * width + x] = BLACK;                                  }                          }                  }                  Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height,                                  Bitmap.Config.ARGB_8888);                  bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);                  return bitmap;          }  }

最后是在哪里对扫描结果进行解码,进入CaptureActivity.java找到下面这个方法便可以对自己对结果进行操作:


 /**           * Handler scan result           * @param result           * @param barcode           */          public void handleDecode(Result result, Bitmap barcode) {                  inactivityTimer.onActivity();                  playBeepSoundAndVibrate();                  String resultString = result.getText();                  //FIXME                  if (resultString.equals("")) {                          Toast.makeText(CaptureActivity.this, "Scan failed!", Toast.LENGTH_SHORT).show();                  }else {  //                        System.out.println("Result:"+resultString);                          Intent resultIntent = new Intent();                          Bundle bundle = new Bundle();                          bundle.putString("result", resultString);                          resultIntent.putExtras(bundle);                          this.setResult(RESULT_OK, resultIntent);                  }                  CaptureActivity.this.finish();          }



4.Java端编码演示

在Java端上实现条形码(EAN-13)和二维码(QRCode) 的编码和解码的示例,以供大家参考,用到了源码中core和javase下面的相关源代码,附件提供自己编译之后的lib包:

zxing.jar
zxing-j2se.jar
有关各种手机系统的应用,有兴趣的朋友可以下载官方源码包,包下有具体详细的应用介绍。
1)二维码(QRCode)的编码和解码演示:
编码示例:
 
     package michael.zxing;      import java.io.File;      import java.util.Hashtable;      import com.google.zxing.BarcodeFormat;      import com.google.zxing.EncodeHintType;      import com.google.zxing.MultiFormatWriter;      import com.google.zxing.client.j2se.MatrixToImageWriter;      import com.google.zxing.common.BitMatrix;      import com.google.zxing.qrcode.decoder.ErrorCorrectionLevel;      /**      * [url=home.php?mod=space&uid=618199]@blog[/url] http://sjsky.iteye.com      * @author Michael      */      public class ZxingEncoderHandler {          /**           * 编码           * @param contents           * @param width           * @param height           * @param imgPath           */          public void encode(String contents, int width, int height, String imgPath) {              Hashtable<Object, Object> hints = new Hashtable<Object, Object>();              // 指定纠错等级              hints.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.L);              // 指定编码格式              hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "GBK");              try {                  BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(contents,                          BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);                  MatrixToImageWriter                          .writeToFile(bitMatrix, "png", new File(imgPath));              } catch (Exception e) {                  e.printStackTrace();              }          }          /**           * @param args           */          public static void main(String[] args) {              String imgPath = "d:/1.png";              String contents = "Hello Word!";              int width = 300, height = 300;              ZxingEncoderHandler handler = new ZxingEncoderHandler();              handler.encode(contents, width, height, imgPath);          }      } 
运行后生成的二维码图片如下:
Android ZXing 二维码、条形码扫描介绍
用手机的二维码扫描软件(本人用的:android 快拍二维码 )来测试下,识别成功的截图如下:
Android ZXing 二维码、条形码扫描介绍

解码示例:
 
     package michael.zxing;      import java.awt.image.BufferedImage;      import java.io.File;      import java.util.Hashtable;      import javax.imageio.ImageIO;      import com.google.zxing.BinaryBitmap;      import com.google.zxing.DecodeHintType;      import com.google.zxing.LuminanceSource;      import com.google.zxing.MultiFormatReader;      import com.google.zxing.Result;      import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;      import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;      /**      * @blog http://sjsky.iteye.com      * @author Michael      */      public class ZxingDecoderHandler {          /**           * @param imgPath           * [url=home.php?mod=space&uid=7300]@return[/url] String           */          public String decode(String imgPath) {              BufferedImage image = null;              Result result = null;              try {                  image = ImageIO.read(new File(imgPath));                  if (image == null) {                      System.out.println("the decode image may be not exit.");                  }                  LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);                  BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));                  Hashtable<Object, Object> hints = new Hashtable<Object, Object>();                  hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");                  result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);                  return result.getText();              } catch (Exception e) {                  e.printStackTrace();              }              return null;          }          /**           * @param args           */          public static void main(String[] args) {              String imgPath = "d:/1.png";              ZxingDecoderHandler handler = new ZxingDecoderHandler();              String decodeContent = handler.decode(imgPath);              System.out.println("解码内容如下:");              System.out.println(decodeContent);          }      } 

Hello Word!
2)条形码(EAN-13)的编码和解码演示:
编码示例:

 
     package michael.zxing;      import java.io.File;      import com.google.zxing.BarcodeFormat;      import com.google.zxing.MultiFormatWriter;      import com.google.zxing.client.j2se.MatrixToImageWriter;      import com.google.zxing.common.BitMatrix;      /**      * @blog http://sjsky.iteye.com      * @author Michael      */      public class ZxingEAN13EncoderHandler {          /**           * 编码           * @param contents           * @param width           * @param height           * @param imgPath           */          public void encode(String contents, int width, int height, String imgPath) {              int codeWidth = 3 + // start guard                      (7 * 6) + // left bars                      5 + // middle guard                      (7 * 6) + // right bars                      3; // end guard              codeWidth = Math.max(codeWidth, width);              try {                  BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(contents,                          BarcodeFormat.EAN_13, codeWidth, height, null);                  MatrixToImageWriter                          .writeToFile(bitMatrix, "png", new File(imgPath));              } catch (Exception e) {                  e.printStackTrace();              }          }          /**           * @param args           */          public static void main(String[] args) {              String imgPath = "d:/2.png";              // 益达无糖口香糖的条形码              String contents = "6923450657713";              int width = 105, height = 50;              ZxingEAN13EncoderHandler handler = new ZxingEAN13EncoderHandler();              handler.encode(contents, width, height, imgPath);          }      } 
运行后生成条形码图片如下:
Android ZXing 二维码、条形码扫描介绍
用手机的条形码扫描软件(本人用的:android 快拍二维码 )来测试下,识别成功的截图如下:
Android ZXing 二维码、条形码扫描介绍
解码示例:
     package michael.zxing;      import java.awt.image.BufferedImage;      import java.io.File;      import javax.imageio.ImageIO;      import com.google.zxing.BinaryBitmap;      import com.google.zxing.LuminanceSource;      import com.google.zxing.MultiFormatReader;      import com.google.zxing.Result;      import com.google.zxing.client.j2se.BufferedImageLuminanceSource;      import com.google.zxing.common.HybridBinarizer;      /**      * @blog http://sjsky.iteye.com      * @author Michael      */      public class ZxingEAN13DecoderHandler {          /**           * @param imgPath           * @return String           */          public String decode(String imgPath) {              BufferedImage image = null;              Result result = null;              try {                  image = ImageIO.read(new File(imgPath));                  if (image == null) {                      System.out.println("the decode image may be not exit.");                  }                  LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(image);                  BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));                  result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, null);                  return result.getText();              } catch (Exception e) {                  e.printStackTrace();              }              return null;          }          /**           * @param args           */          public static void main(String[] args) {              String imgPath = "d:/2.png";              ZxingEAN13DecoderHandler handler = new ZxingEAN13DecoderHandler();              String decodeContent = handler.decode(imgPath);              System.out.println("解码内容如下:");              System.out.println(decodeContent);          }      } 


解码内容如下: