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巧用Python：用摄像头“扫码”

2025-05-10 14:57:16

这一讲我们来看看如何实现用摄像头“扫码”。

最初设想

在制作完生成二维码和条形码的课程之后，我的终极目标是希望为我家越积越多的书籍们做一个图书管理系统，而人工录入的工作实在太繁琐。因此我的设想是就像超市结账时的扫码那样，用摄像头将书籍后面的条形码统统扫一遍，记录下这些书籍的ISBN码。

然而！很傻很天真的我在实践这“宏图伟业”时遇到了麻烦！

摄像头 ≠ 扫码枪

通过平时观察，不难推测扫码枪是有“视力”的，但我忽略了它看东西的远近这一要素，还有它偷偷背地里打光这一事实，回想超市里人家扫码枪都是贴近货物的条形码在扫，还有红光闪现，而连接摄像头后，才意识到我这款摄像头是无法贴近物体扫码的，因为一靠近它的“视线”就模糊了，还有离远一些图像清晰，但采集细密的条形码影像效果仍然不好，直接影响了对实体书扫码的成功率。

在视频教程中，我直接扫描的是在电脑上打开的条形码图片，这种方式摄像头是可以正常扫码的，而对实体书条形码的扫码操作，我将会改为批量扫描包含条形码图片的方式，在之后的视频教程和公众号上，我会陆续公布相应的课程。

感慨万千之后，开始进入正题，来讲讲这节课遇到的知识点。

扫码所需要的库 pyzbar

无论是通过摄像头对采集到的影像实时来进行扫码，还是对已有的图片进行扫码，都需要pyzbar这个库来进行解码。

安装这个库时Windows环境只需：

pip install pyzbar

macOS环境需要用brew来安装：

brew install zbar

如果使用brew命令，不要忘记先运行brew upgrade和brew update，否则安装会遇到问题。

程序开头需要引入程序中会用到的decode方法

from pyzbar.pyzbar import decode

引入OpenCV库cv2

因为我们要用OpenCV的模块来捕获摄像头拍到的信息，所以程序开头要引入cv2这个库：

import cv2

如何安装OpenCV，请参看我的公众号里“OpenCV在macOS上的安装”这篇文章。

用来“捕获”图像的类VideoCapture

为了开启摄像头，我们要用到cv2里面的VideoCapture类

myVC = cv2.VideoCapture(0)
myVC.set(3,160)
myVC.set(4,120)

通过调用对象myVC的set方法，可以改变这个对象中的属性值，这里常量3代表采集图像的宽，4代表高。

当我们接触到一个陌生的类时，要了解它的构造和里面提供的方法、属性时，首要想到的应该是查询这个类的API文档，例如我们可能对OpenCV里面的类和方法并不了解，但可以去查询它的文档来学习：

https://docs.opencv.org/4.5.3/

获得连续影像

通过While无限循环，来不停抓取图像，并通过imshow方法显示在打开窗口中，这里用到了类VideoCapture对象myVC的read()方法，它返回两个值（能返回那么多值，Python真牛），第一个值如果是False，说明它没抓取到图像（我是怎么知道的，也是看文档），第二个值返回的就是抓取到的对象。

while True:
    check, frame = myVC.read()    
    cv2.imshow('My Camera', frame)    
    for barcode in decode(frame):        
        print(barcode.data.decode('utf-8'))    
    if(cv2.waitKey(1)==ord('q')):        
        break

图像中可能不只有一个条形码或二维码，decode方法返回的是一个包含这些数据的列表，因此这里用了for循环来遍历列表中的每一项，这里的每一项，都是一个已命名的元组，要取某一项的具体值，只需在点“.”操作符后面跟具体的参数名称，这里我需要的ISBN值放在了参数data这里，由于它保存的是个字节类型的数据，还需要进一步调用字节对象的decode方法，将它的编码设为“utf-8”。

在无限循环当中，万万不能忘记的是一个可达的退出条件，这里设定的是如果按了q键就跳出循环。

释放占用的摄像头资源

在编程世界里也是要讲规矩的，用完了，就别占着了，所以不要忘记退出前释放摄像头资源并关闭窗口。

myVC.release()
cv2.destroyAllWindows()

本节课完整代码

import cv2
from pyzbar.pyzbar import decode
myVC = cv2.VideoCapture(0)
myVC.set(3,160)
myVC.set(4,120)
while True:    
    check, frame = myVC.read()    
    cv2.imshow('My Camera', frame)    
    for barcode in decode(frame):        
        print(barcode.data.decode('utf-8'))    
    if(cv2.waitKey(1)==ord('q')):        
        break
myVC.release()
cv2.destroyAllWindows()

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