2. 程式人生 > >Android中使用Zxing整合、分析與優化

Android中使用Zxing整合、分析與優化

阿新 • • 發佈：2019-02-18

Zxing使用

zxing是Google推出的用於識別QRCode、ISBN等圖形碼的解決方案。本文主要介紹Android移動端對Zxing的使用，以及官方demo的整合。

新增依賴:

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

利用core包中提供的API對相機的預覽幀資料data進行解析：

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

為了獲取相機的預覽幀資料，通常需要藉助android.hardware.Camera等中的API自定義一個相機，這個工作需要對Camera的相關知識具有較好理解（這裡推薦一個連載篇Android相機開發系列

）。所以，大部分人會選擇將官方的Demo--zxing直接拷貝至專案內，然後進行適當需改即可。

官方Demo使用

官方Demo的使用比較簡單，新增依賴、拷貝java邏輯程式碼與資原始檔至專案中即可。

使用步驟

  1. 新增依賴：
compile 'com.google.zxing:core:3.2.1'
  1. 程式碼與資源拷貝
  • 將android中的res目錄中的資原始檔新增至專案當中(為了避免檔案覆蓋，可對檔案進行內容拷貝而非直接的檔案拷貝，同時有些檔案按需新增即可，例如：valuse及其valuse-系類)。
  1. Activit呼叫與掃描結果的獲取
  • 啟動CauptureActivity進行掃描
   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獲取掃描結果
			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;

最後需要在Manifest.xml中新增許可權等。
現在二維碼的掃描功能就基本完成了，但是依然會存在部分問題。例如：識別率敏感度不夠，掃描介面不滿足需求等。若要進行修改，還是要對官方Demo進行分析。下面分析官方Demo的工作流程。

工作流程分析

如果不關心工作流程可以直接飛至提高識別 機票~~~~
首先不考慮相機具體屬性的引數設定。整個掃描過程分為三步：相機畫面預覽→捕獲相機預覽幀資料→處理並返回幀資料

相機畫面預覽

自定義相機通常使用SurfaceView對相機Camera捕獲的資料進行展示。

回想一下，在自定義相機時，如何將SurfaceView與Camera關聯呢？

  1. 獲取SurfaceView例項的SurfaceHolder物件
		mSurfaceHolder = getHolder();
  1. 向SurfaceHolder中添加回調SurfaceHolder.Callback
		mSurfaceHolder.addCallback(this);
  1. 在回撥的SurfaceHolder.Callback#surfaceCreated方法中通過Camera#setPreviewDisplay指定相機Camera的資料處理物件。
			mCamera.setPreviewDisplay(holder);
  1. 最後呼叫相機進行預覽
			mCamera.startPreview();

為了便於理解，如下是對SurfaceView、Surface和SurfaceHolder知識的補充：
SurfaceView嵌入到Window的View結構樹中就好像在Window的Surface上強行打了個洞讓自己顯示到螢幕上，而且SurfaceView另起一個執行緒對自己的Surface進行重新整理。特別需要注意的是SurfaceHolder.Callback的所有回撥方法都是在主執行緒中回撥的

  • SurfaceView是擁有獨立繪圖層的特殊View
  • Surface就是指SurfaceView所擁有的那個繪圖層，其實它就是記憶體中的一段繪圖緩衝區。
  • SurfaceView中具有兩個Surface，也就是我們所說的雙緩衝機制
  • SurfaceHolder顧名思義就是Surface的持有者，SurfaceView就是通過過SurfaceHolder來對Surface進行管理控制的。並且SurfaceView.getHolder方法可以獲取SurfaceView相應的SurfaceHolder。
  • Surface是在SurfaceView所在的Window可見的時候建立的。我們可以使用SurfaceHolder.addCallback方法來監聽Surface的建立與銷燬的事件

幀資料捕獲

相機預覽與使用者介面完成後，當然就是幀資料捕獲。

那麼如何捕獲相機的幀資料呢？
Camera提供了setPreviewCallback等方法，當傳入一個Camera.PreviewCallback例項後，當Camera產生幀時，Camera.PreviewCallback#onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera)的方法將被呼叫。這裡的data就是我們需要的資料

幀資料的處理

通過zxing的core包提供的API便可以對上一步中的data進行解析。

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

處理幀資料可能是一個比較耗時的過程，onPreviewFrame在執行Camera.open()時所在的執行緒執行。所以，可以選擇在新執行緒中開啟Camera.opne或將data放入新執行緒中解析，避免阻塞UI執行緒。

官方Demo分析

知道了大致的掃描流程，現在開始分析官方Demo，以便可以根據需求進行改動。

CaptureActivity

在CaptureActivity中有兩個比較重要的View：SurfaceView和ViewfinderView

SurfaceView：負責顯示Camera捕獲到的內容；
ViewfinderView：顯示在介面上新增的動畫或其他UI元素，例如：掃描線條、中間內容框等。可根據需要對其中的檢視進行修改；

CaptureActivity啟動後在onResume中執行

surfaceHolder.addCallback(this);

然後，SurfaceHolder.Callback#surfaceCreated中執行initCamera方法：

private void initCamera(SurfaceHolder surfaceHolder){
			......
			//從CameraConfigurationManager中讀取配置資料，啟動相機掃描
           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

進入CameraManager#openDriver 方法，以下是CameraManager#openDriver的部分程式碼:

//啟動相機
 theCamera = OpenCameraInterface.open(requestedCameraId);
//初始化相機引數
configManager.initFromCameraParameters(theCamera);
//設定相機配置引數
configManager.setDesiredCameraParameters(theCamera, false);
//Camera#setPreviewDisplay將SurfaceView與Camera關聯
//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物件時，建立並啟動了新執行緒decodeThread(前面我們講過解析資料的過程是比較耗時的，上述邏輯表明相機的啟動其實時在主執行緒中完成的，所以這裡使用新執行緒用來處理幀資料，後面會進一步解讀到這點)，然後restartPreviewAndDecode()，至此已經完成了掃描的第一步-----相機畫面預覽，
繼續分析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);
           //設定Camera.PreviewCallback回撥
           theCamera.getCamera().setOneShotPreviewCallback(previewCallback);
       }
   }

setOneShotPreviewCallback被呼叫，所以相機的幀資料將在previewCallback例項中被處理，繼續看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");
   }
 }

這裡的thePreviewHandler就是DecodeHandler，而previewMessage即為R.id.decode；

DecodeHandler

當DecodeHandler接受到訊息後，會怎麼處理呢?

    @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，實際就是使用core包中提供的API解析資料：

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

並將解析結果交給主執行緒：

//獲取主執行緒的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

接著分析CaptureActivityHandler得到解析資料後又將進行如何處理：
首先，handleDecode(Result rawResult, Bitmap barcode, float scaleFactor)被呼叫，在handleDecode中，根據source()不同執行handleDecodeExternally或handleDecodeInternally，這隻分析handleDecodeExternally。
在handlerDecodeExternally中又將呼叫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關閉，並將結果返回。

提高識別

Zxing預設的是橫屏掃碼，多數情況下需要改為豎屏掃描。

  1. CaptureActivity的配置，將Activity豎屏顯示：
android:screenOrientation="portrait"
  1. CameraManager類中的getFramingRectInPreview()方法，將left， right， top， bottom改變，供第4步的buildLuminanceSource內部計算使用。
//豎屏
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;
  1. CameraConfigurationManager類中的setDesiredCameraParameters(OpenCamera camera, boolean safeMode)方法，在setParameters之前新增，設定PreviewDisplay的方向，使SurfaceView畫面方向為豎直方向。
theCamera.setDisplayOrientation(90);
  1. DecodeHandler類中的decode(byte[] data, int width, int height)方法，在PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height)之前新增，將相機資料矩陣旋轉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);

此時，豎屏掃描已經可以實現了，但是掃描複雜的圖碼時，解析度低的已經分不清紋理了，很難識別出來，所以需要優化識別率。

識別率優化

CameraConfigurationUtils類中的findBestPreviewSizeValue(Camera.Parameters parameters, Point screenResolution)方法，將double screenAspectRatio = screenResolution.x / (double) screenResolution.y改為：

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

至於相機的引數設定、掃碼的音效及震動提示、使用者偏好等，讀者可自己分析，本文就不再進行詳細分析了。
另外，需要注意的是相機有相機的自己的解析度，通常指的是它的「畫素規模」，即它能拍出含有多少個畫素的照片，螢幕也有螢幕本身的解析度。

參考

相關推薦

Android中使用Zxing整合、分析與優化

Zxing使用 zxing是Google推出的用於識別QRCode、ISBN等圖形碼的解決方案。本文主要介紹Android移動端對Zxing的使用，以及官方demo的整合。 新增依賴: compile 'com.google.Zxing:core:3.2.1

Android中dex檔案的載入與優化流程

目錄 1、dex檔案分析 邏輯上，可以把dex檔案分成3個區，標頭檔案、索引區和資料區。索引區的ids字尾為identifiers的縮寫。 header dex檔案裡的header。除了描述.dex檔案的檔案資訊外，還有檔案裡其他各個區域的索引。 （

android應用冷啟動過程分析與優化過程

http://yifeng.studio/2016/11/15/android-optimize-for-cold-start/?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 你有沒有發現，點選安卓手機桌面上的App圖示時，有時候應用馬上進入主介面，有時候要經歷好幾秒甚

Android中的UID、GID與應用安全

Linux系統的檔案許可權機制：每個檔案都是屬於某個使用者的，這個使用者稱作檔案的所有者。檔案對於所有者、所有者所在組的使用者、以及其它任意使用者分別開放了不同的操作許可權，操作許可權分為：讀、寫、執行三種。只有獲得了檔案操作許可權的應用才能對檔案做相應的操作。這就保護了檔案的安全性，保證使用者對自己不具備許

關於Android中圖片大小、記憶體佔用與drawable資料夾關係的研究與分析

研究內容研究方法測試環境研究過程結果分析結論 研究內容 本篇內容主要探討以下場景：同一張圖片，放置在不同的drawable資料夾，在同一裝置上執行，對圖片大小及記憶體佔用有什麼影響。 研究方法 控制變數法分析法 測試環境 採用錘子T1手機(1080*

由淺入深探究mysql索引結構原理、效能分析與優化

第一部分：基礎知識 第二部分：MYISAM和INNODB索引結構 1、 簡單介紹B-tree B+ tree樹 2、 MyisAM索引結構 3、 Annode索引結構 4、 MyisAM索引與InnoDB索引相比較 第三部分：MYSQL優化 1、表資料型別選擇 2、sql語句優化 (1)     最左字首

Top團隊大牛帶你玩轉Android效能分析與優化

第1章 課程導學與學習指南 效能優化是高階工程師必備的技能，本課程將帶你由表及裡學到國內Top團隊對效能問題的體系化解決方案，滿滿的乾貨讓你輕鬆晉級高階工程師。  1-1 課前必讀（不看會錯過一個億）  1-2 課程導學試看

android中Zxing實現二維碼功能的快速整合以及掃描介面的定製

Zxing二維碼庫是相當豐富。但是我們往往只需要裡面的掃碼識別以及生成二維碼的功能就可以了，所以這次用到了已經抽離出核銷程式碼的框架包 compile ‘com.journeyapps:zxing-android-embedded:3.3.0’，來快速整合開發

Android效能全面分析與優化方案研究

效能優化是一個持續的過程，要多種手段，一點一點優化，一般是優化影響比較大頭的，再逐步優化小頭的，

Android圖片快取分析與優化

protected int sizeOf(String key, Drawable value) { if(value!=null) { if (value instanceof BitmapDrawable) { Bitmap bitmap = ((BitmapDraw

Android App冷啟動分析與優化

app的啟動方式：  1.）冷啟動 當啟動應用時，後臺沒有該應用的程序，這時系統會重新建立一個新的程序分配給該應用，這個啟動方式就是冷啟動。冷啟動因為系統會重新建立一個新的程序分配給它，所以會先建立和初始化Application類，再建立和初始化MainActivit

Android 系統性能優化（30）---Android效能全面分析與優化方案研究

5.1、渲染問題先來看看造成應用UI卡頓的常見原因都有哪些？1、人為在UI執行緒中做輕微耗時操作，導致UI執行緒卡頓；2、佈局Layout過於複雜，無法在16ms內完成渲染；3、同一時間動畫執行的次數過多，導致CPU或GPU負載過重；4、View過度繪製，導致某些畫素在同一幀時間內被繪製多次，從而使CPU或G

Android中友盟第三方登入與分享自動整合的那些坑

自動整合的方式現在只支援微信，QQ，新浪三個平臺，如果需要使用其它平臺請選擇手動整合。 1：新增依賴     //友盟統計 compile 'com.umeng.sdk:common:1.5.1' compile 'com.umeng.sdk:analytics:7.5.0

Linux input子系統編程、分析與模板

linux輸入設備都有共性:中斷驅動+字符IO，基於分層的思想，Linux內核將這些設備的公有的部分提取出來，基於cdev提供接口，設計了輸入子系統，所有使用輸入子系統構建的設備都使用主設備號13，同時輸入子系統也支持自動創建設備文件，這些文件采用阻塞的IO讀寫方式，被創建在"/dev/input/"下。如下

ExoPlayer Talk 01 緩存策略分析與優化

sca google mes efi allocator method policy 類型 let 操作系統:Windows8.1 顯卡:Nivida GTX965M 開發工具：Android studio 2.3.3 | ExoPlayer r2.5.1 使用 ExoP

Arduino教程：MPU6050的數據獲取、分析與處理

6.5 校準 詳細 度量 運行時 操作 new 進行 intra Arduino教程：MPU6050的數據獲取、分析與處理 轉載 摘要 MPU6050是一種非常流行的空間運動傳感器芯片，可以獲取器件當前的三個加速度分量和三個旋轉角速度。由於其體積小巧，功能

JS中判斷null、undefined與NaN的方法

amp parseint syntax alt ref lin too command code 寫了個 str ="s"++; 然後出現Nan，找了一會。 收集資料如下判斷： 1.判斷undefined: ? 1 2 3 4

Android中內存泄露與如何有效避免OOM總結

ignore create ui線程 nbsp weak solver 部分 ont 占用 一、關於OOM與內存泄露的概念 我們在Android開發過程中經常會遇到OOM的錯誤，這是因為我們在APP中沒有考慮dalvik虛擬機內存消耗的問題。 1

android中的MD5、Base64、DES/3DES/ADES加解密

tid log str dpa enc csdn 長度 ttext public MD5摘要算法： <span style="font-size:18px;

Oracle運維基本操作，倒庫、備份、恢復與優化。

Oracle Linux Centos 系統 運維 Oracle基本操作創建表空間CREATE TABLESPACE test //這裏我們創建的表空間名稱叫做test，名字可以自定義 LOGGING DATAFILE ‘/data/ora01/app/oracle/oradat