條碼識(shí)別是視覺模塊經(jīng)常使用到的功能之一，經(jīng)常用于識(shí)別超市的貨物信息。本文我們將演示如何基于瑞芯微RV1106的LockAI視覺識(shí)別進(jìn)行條碼識(shí)別。

源代碼網(wǎng)址：https://gitee.com/LockzhinerAI/LockzhinerVisionModule/tree/master/Cpp_example/C07_test_bar_codeDetector

1. 基本知識(shí)講解

1.1 條碼簡(jiǎn)介

條碼是一種通過(guò)寬度不同的平行線條和間隔來(lái)表示數(shù)據(jù)的機(jī)器可讀形式，能夠被掃描設(shè)備快速讀取并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。被廣泛應(yīng)用于零售、物流、醫(yī)療和制造等行業(yè)。條碼技術(shù)提高了數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，降低了成本，并且由于其高效性和兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為商品標(biāo)識(shí)、庫(kù)存管理、貨物追蹤等操作中不可或缺的一部分。無(wú)論是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品編碼還是一些復(fù)雜的包含文字、網(wǎng)址的信息，條碼都能提供可靠的支持。

1.2 條碼識(shí)別步驟

條碼碼識(shí)別主要通過(guò)兩個(gè)步驟完成：圖像捕捉和解碼。

圖像捕捉：使用設(shè)備攝像頭拍攝包含條碼的圖像。

解碼：軟件處理圖像，定位并讀取條碼中的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為原始信息。

常用工具如ZXing和ZBar提供了便捷的方法來(lái)集成條碼識(shí)別功能，使得開發(fā)者可以輕松實(shí)現(xiàn)從圖像捕捉到數(shù)據(jù)解碼的過(guò)程。用戶只需簡(jiǎn)單操作即可快速獲取條碼中的信息，極大提高了效率和便利性。

2. C++ API文檔

2.1 Code128Detector類

2.1.1 頭文件

#include

作用：用于聲明Code128Detector類,使得Code128Detector類可以在當(dāng)前源文件中使用。

2.1.2 構(gòu)造類對(duì)象

lockzhiner_vision_module::Code128Detectormodel;

作用：用于實(shí)現(xiàn)條碼識(shí)別。

參數(shù)說(shuō)明：

無(wú)

返回值：

無(wú)

2.1.3 Predict函數(shù)

autoresults=model.Predict(input_mat);

作用：Code128Detector類中的一個(gè)函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)條碼識(shí)別。

參數(shù)說(shuō)明：

input_mat: 要識(shí)別的圖像。

返回值：

返回一個(gè)包含Code 128格式的條碼檢測(cè)結(jié)果的對(duì)象集合。每個(gè)Result對(duì)象包含條碼的位置信息和解碼后的文本內(nèi)容。

2.2 Visualize函數(shù)

2.2.1 頭文件

#include

作用：用于聲明Visualize函數(shù)，使得Visualize函數(shù)可以在當(dāng)前源文件中使用。

2.2.2 結(jié)果可視化

lockzhiner_vision_module::Visualize(input_image,output_image,
results);

參數(shù)說(shuō)明：

input_image: 輸入?yún)?shù)，表示原始輸入圖像。

output_image: 輸出參數(shù)，用于存儲(chǔ)帶有可視化結(jié)果的輸出圖像。

results: 輸入?yún)?shù)，表示條碼碼檢測(cè)的結(jié)果集。每個(gè)Result對(duì)象包含條碼的位置信息和解碼后的文本內(nèi)容。

返回值：

無(wú)

3. 綜合代碼介紹

3.1 流程圖

3.2 核心代碼解析

初始化

lockzhiner_vision_module::Code128Detectormodel;
lockzhiner_vision_module::Editedit;

調(diào)用攝像頭捕獲圖像

cv::VideoCapturecap;
// 設(shè)置攝像頭獲取幀的寬高
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH,640);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,480);
cap.open(0);

// wihile循環(huán)中的以下代碼用于捕獲圖像幀
cap>>input_mat;
if(input_mat.empty())
{
continue;
}

條碼檢測(cè)

autoresults=model.Predict(input_mat);

3.3 完整代碼實(shí)現(xiàn)

#include
#include
#include

#include
#include
#include
#include
#include

usingnamespacestd::chrono;

lockzhiner_vision_module::Code128Detectormodel;

intmain()
{
// 初始化 edit 模塊
lockzhiner_vision_module::Editedit;
if(!edit.StartAndAcceptConnection())
{
std::cerr<<"Error: Failed to start and accept connection."<<std::endl;
returnEXIT_FAILURE;
}

std::cout<<"Device connected successfully."<<std::endl;

cv::VideoCapturecap;
// 設(shè)置攝像頭獲取幀寬高
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH,640);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,480);
cap.open(0);

if(!cap.isOpened())
{
std::cerr<<"Error: Could not open camera."<<std::endl;
returnEXIT_FAILURE;
}

cv::Matinput_mat;

while(true)
{
intread_index=0;
inttime_ms=0;

for(inti=0;i<30;i++)
{
// 獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)作為開始時(shí)間
high_resolution_clock::time_pointstart_time=high_resolution_clock::now();
cap>>input_mat;
if(input_mat.empty())
{
continue;
}
// 使用 model 對(duì)象的 Predict 方法對(duì)輸入圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲取條碼檢測(cè)結(jié)果
autoresults=model.Predict(input_mat);
// 獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)作為結(jié)束時(shí)間
high_resolution_clock::time_pointend_time=high_resolution_clock::now();
autotime_span=duration_cast<milliseconds>(end_time-start_time);
time_ms+=time_span.count();
read_index+=1;

cv::Matoutput_image;
// 調(diào)用 Visualize 函數(shù)對(duì)原始圖像和檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行可視化處理，并將結(jié)果存儲(chǔ)在 output_image 中
lockzhiner_vision_module::Visualize(input_mat,output_image,results);
edit.Print(output_image);
}

std::cout<<"Frames per second: "<<1000.0/time_ms*read_index<<std::endl;
}

cap.release();
return0;
}

4. 編譯調(diào)試

4.1 編譯環(huán)境搭建

請(qǐng)確保你已經(jīng)按照開發(fā)環(huán)境搭建指南正確配置了開發(fā)環(huán)境。

同時(shí)以正確連接開發(fā)板。

4.2 Cmake介紹

# CMake最低版本要求
cmake_minimum_required(VERSION3.10)

project(test_bar_codeDetector)

set(CMAKE_CXX_STANDARD17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 定義項(xiàng)目根目錄路徑
set(PROJECT_ROOT_PATH"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../..")
message("PROJECT_ROOT_PATH = "${PROJECT_ROOT_PATH})

include("${PROJECT_ROOT_PATH}/toolchains/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf.toolchain.cmake")

# 定義 OpenCV SDK 路徑
set(OpenCV_ROOT_PATH"${PROJECT_ROOT_PATH}/third_party/opencv-mobile-4.10.0-lockzhiner-vision-module")
set(OpenCV_DIR"${OpenCV_ROOT_PATH}/lib/cmake/opencv4")
find_package(OpenCV REQUIRED)
set(OPENCV_LIBRARIES"${OpenCV_LIBS}")

# 定義 LockzhinerVisionModule SDK 路徑
set(LockzhinerVisionModule_ROOT_PATH"${PROJECT_ROOT_PATH}/third_party/lockzhiner_vision_module_sdk")
set(LockzhinerVisionModule_DIR"${LockzhinerVisionModule_ROOT_PATH}/lib/cmake/lockzhiner_vision_module")
find_package(LockzhinerVisionModule REQUIRED)

# 定義 ZXing SDK 路徑
set(ZXing_ROOT_PATH"${PROJECT_ROOT_PATH}/third_party/zxing-cpp-v2.2.1-lockzhiner-vision-module")
set(ZXing_DIR"${ZXing_ROOT_PATH}/lib/cmake/ZXing")
set(ZXing_INCLUDE_DIRS"${ZXing_ROOT_PATH}/include")
find_package(ZXing REQUIRED)
set(ZXing_LIBRARIES"${ZXing_LIBS}")

# 基本圖像處理示例
add_executable(test-bar-codeDetector test_bar_codeDetector.cc)
target_include_directories(test-bar-codeDetector PRIVATE
${ZXing_INCLUDE_DIRS}
${LOCKZHINER_VISION_MODULE_INCLUDE_DIRS}
)
target_link_libraries(test-bar-codeDetector PRIVATE${OPENCV_LIBRARIES}${LOCKZHINER_VISION_MODULE_LIBRARIES}${ZXing_LIBRARIES})
install(
TARGETS test-bar-codeDetector
RUNTIME DESTINATION .
)

4.3 編譯項(xiàng)目

使用 Docker Destop 打開 LockzhinerVisionModule 容器并執(zhí)行以下命令來(lái)編譯項(xiàng)目

# 進(jìn)入Demo所在目錄
cd/LockzhinerVisionModuleWorkSpace/LockzhinerVisionModule/Cpp_example/C07_test_bar_codeDetector
# 創(chuàng)建編譯目錄
rm-rfbuild &&mkdirbuild &&cdbuild
# 配置交叉編譯工具鏈
exportTOOLCHAIN_ROOT_PATH="/LockzhinerVisionModuleWorkSpace/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf"
# 使用cmake配置項(xiàng)目
cmake ..
# 執(zhí)行編譯項(xiàng)目
make-j8&&makeinstall

在執(zhí)行完上述命令后，會(huì)在build目錄下生成可執(zhí)行文件。

5. 例程運(yùn)行示例

5.1 運(yùn)行前準(zhǔn)備

請(qǐng)確保你已經(jīng)參考凌智視覺模塊攝像頭部署指南正確下載了凌智視覺模塊圖片傳輸助手。

5.2 運(yùn)行過(guò)程

在凌智視覺模塊輸入以下命令：

chmod777test-bar-codeDetector
./test-bar-codeDetector

5.3 運(yùn)行效果

6. 總結(jié)

通過(guò)上述內(nèi)容，我們成功的實(shí)現(xiàn)了一個(gè)條碼識(shí)別系統(tǒng)，包括：

- 獲取并加載包含code 128格式的條碼圖像。

- 進(jìn)行條碼的檢測(cè)和解碼，返回檢測(cè)和解碼后的結(jié)果。

- 可視化包含條碼圖像的識(shí)別結(jié)果。