基于MacOSX平台下的二维码扫码功能

    最近项目接受了一个需求，要在macOS的系统上实现一个二维码扫码的功能.通过多方面的学习，最终实现了要求，具体的实现步骤将会在下面展示。

核心功能模块

    实现途径上，最开始我是打算采用iOS自带有的原生Api实现的，也是一般iOS通用的二维码识别方式，代码如下：

// 条码类型 AVMetadataObjectTypeQRCode
//设置扫码支持的编码格式(如下设置条形码和二维码兼容)
_output.metadataObjectTypes=@[AVMetadataObjectTypeQRCode,
AVMetadataObjectTypeEAN13Code, AVMetadataObjectTypeEAN8Code, AVMetadataObjectTypeCode128Code];

    但是非常遗憾的是，此api只支持iOS7.0+，对于OS系统是不支持的，那么就不能采用这个方法来识别二维码了。如果使用ZXing的话，存在相当多的问题，需要修改的内容也是非常多的。楼主能力与时间有限，所以没有走通，如果有好的方法大家可以互相交流下。而这里主要使用的解析模块是系统自带的一个模块CIDetector.利用AVCaptureSession截取某一时刻的图像，然后转换成CIImage,传输给CIDetector解析。

1、初始化session

    与iOS的扫码功能一样，需要创建一个AVCaptureSession的上下文处理器。  设备和输入设备都是别无二致的，但是采集信息的时候不能采用AVCaptureMetadataOutput（iOS独有的）。    这里采用的是AVCaptureStillImageOutput，用来获取某一帧的图像。具体代码如下：

/**设置上下文处理器和输入输出*/
- (void)setupCamera
{_session = [[AVCaptureSession alloc] init];[_session setSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh];NSError *error = nil;_device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];AVCaptureDeviceInput *myDeviceInput = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:_device error:&error];[self.session addInput:myDeviceInput];_output = [[AVCaptureStillImageOutput alloc] init];NSDictionary *myOutputSettings = [[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:AVVideoCodecJPEG,AVVideoCodecKey,nil];[_output setOutputSettings:myOutputSettings];[self.session addOutput:_output];}

2、设置加载图层

    这块的部分和iOS的功能和作用一样，无需多言。

/**设置视频加载图层@param layer 图层
@param bounds 范围*/
- (void)setAVCaptureVideoPreviewLayerWithSupLayer:(CALayer *)layerwithBounds:(NSRect)bounds
{if (preview!=nil){[preview removeFromSuperlayer];}preview = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:self.session];[preview setVideoGravity:AVLayerVideoGravityResizeAspectFill];[preview setBounds:bounds];[layer addSublayer:preview];
}

3、调用方法识别图片

    因为不是使用的AVCaptureMetadataOutput，所以获取图像的方法，可以是用一个计时器定时每秒去获取到当前的图像信息。   用一个计时器调用这个方法即可。

/**识别图片中的二维码@param fib 完成识别后返回的block*/
- (void)identifyImageQR:(FinishIdentifyBlock)fib
{AVCaptureConnection *myVideoConnection =[self connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo fromConnections:[[self output] connections]];//撷取影像（包含拍照音效）[_output captureStillImageAsynchronouslyFromConnection:myVideoConnection completionHandler:^(CMSampleBufferRef imageDataSampleBuffer, NSError *error) {//完成撷取时的处理程序(Block)if (imageDataSampleBuffer) {NSData *imageData = [AVCaptureStillImageOutput jpegStillImageNSDataRepresentation:imageDataSampleBuffer];//取得的静态影像NSImage *myImage = [[NSImage alloc] initWithData:imageData];NSString * qrString_ = [self stringFromCiImage:[self getCIImage:myImage]];if (![qrString_ isEqualToString:@""]) {fib(qrString_,nil);}else{fib(nil,@"");}}}];
}
/**根据媒体类型，总共得到的数据，筛选出自己需要的数据@param mediaType 媒体类型
@param connections 数组组
@return 需要的数据*/
- (AVCaptureConnection *)connectionWithMediaType:(NSString *)mediaType fromConnections:(NSArray *)connections
{for ( AVCaptureConnection *connection in connections ) {for ( AVCaptureInputPort *port in [connection inputPorts] ) {if ( [[port mediaType] isEqual:mediaType] ) {return connection;}}}return nil;
}

5、NSImage转换成CIImage，并进行解析。

    截取到的图片获取到的是NSImage（类似于UIImage）,这个图像是不能用于二维码识别的。  利用getCIImage方法可以将输入的NSImage转换成CIImage，然后进一步交给后续的方法解析。

/**NIImage转换成CIIMage图像@param myImage 输入的NSimage图线@return 返回CIImage图像*/
- (CIImage *)getCIImage:(NSImage *)myImage
{NSData  * tiffData = [myImage TIFFRepresentation];NSBitmapImageRep * bitmap;bitmap = [NSBitmapImageRep imageRepWithData:tiffData];// create CIImage from bitmapCIImage * ciImage = [[CIImage alloc] initWithBitmapImageRep:bitmap];// create affine transform to flip CIImageNSAffineTransform *affineTransform = [NSAffineTransform transform];[affineTransform translateXBy:0 yBy:128];[affineTransform scaleXBy:1 yBy:-1];// create CIFilter with embedded affine transformCIFilter *transform = [CIFilter filterWithName:@"CIAffineTransform"];[transform setValue:ciImage forKey:@"inputImage"];[transform setValue:affineTransform forKey:@"inputTransform"];// get the new CIImage, flipped and ready to serveCIImage * result = [transform valueForKey:@"outputImage"];// draw to view[result drawAtPoint: NSMakePoint ( 0,0 )fromRect: NSMakeRect  ( 0,0,128,128 )operation: NSCompositingOperationSourceOverfraction: 1.0];// cleanupreturn ciImage;
}/**根据CIImage图像来进行二维码解析工作@param ciimage 输入的CIImage图像@return 返回解析的字符串*/
- (NSString *)stringFromCiImage:(CIImage *)ciimage {NSString *content = @"" ;if (!ciimage) {return content;}CIDetector *detector = [CIDetector detectorOfType:CIDetectorTypeQRCodecontext:[CIContext contextWithOptions:nil]options:@{CIDetectorAccuracy:CIDetectorAccuracyHigh}];NSArray *features = [detector featuresInImage:ciimage];if (features.count) {for (CIFeature *feature in features) {if ([feature isKindOfClass:[CIQRCodeFeature class]]) {content = ((CIQRCodeFeature *)feature).messageString;break;}}} else {NSLog(@"未正常解析二维码图片, 请确保iphone5/5c以上的设备");}return content;
}

扫码功能单例化头实现

    以上的方法全是自定的对象方法，可以用于写成一个单例类进行使用，头文件内容如下：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <AVFoundation/AVFoundation.h>
typedef void(^FinishIdentifyBlock)(NSString * qrString,NSString * error);
@interface MacQRScanSDK : NSObject@property (strong,nonatomic)AVCaptureDevice * device;
@property (strong,nonatomic)AVCaptureDeviceInput * input;@property (strong,nonatomic)AVCaptureStillImageOutput * output;@property (strong,nonatomic)AVCaptureSession * session;
@property (strong,nonatomic)AVCaptureVideoPreviewLayer * preview;/**创建MacQRScanSDK的单利对象@return 返回MacQRScanSDK对象*/
+ (MacQRScanSDK *)sharedManager;/**设置上下文处理器和输入输出*/
- (void)setupCamera;/**设置视频加载的图层@param layer 图层*//**设置视频加载图层@param layer 图层
@param bounds 范围*/
- (void)setAVCaptureVideoPreviewLayerWithSupLayer:(CALayer*)layerwithBounds:(NSRect)bounds;/**开始扫描*/
- (void)beginScan;/**结束扫描*/
- (void)stopScan;/**识别图片中的二维码@param fib 完成识别后返回的block*/
- (void)identifyImageQR:(FinishIdentifyBlock)fib;
@end

在ViewController中的调用

在viewDidLoad中实现初始化，并且设置对应的代码

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//初始化单例类mac_qr_scan_ = [MacQRScanSDK sharedManager];//初始化相机[mac_qr_scan_ setupCamera];//设置AVCaptureVideoPreviewLayer[mac_qr_scan_ setAVCaptureVideoPreviewLayerWithSupLayer:self.centView_.layer withBounds:NSMakeRect(0, 0, window_width*2 , window_height*2 )];
}

    上面的setAVCaptureVideoPreviewLayerWithSupLayer，在Mac软件中会因为拖拽界面导致window重新设置。那么这个layer也是需要实时获取到window的宽和高来修改范围。具体的方法可以参考使用windowDidResize。windowDidResize会在屏幕改变的时候调用，是系统的一个通知，具体的使用方法可以自己查看一下api或者谷歌百度。

- (void)windowDidResize:(NSNotification *)aNotification
{window_width=self.window.frame.size.width;window_height=self.window.frame.size.height;
}

    因为使用AVCaptureStillImageOutput，它的作用是可以截取某一时刻摄像头捕捉的某一帧的图像。那么对于二维码来说，我们可以采用一个计时器，然后定时去调用下面的方法，获取图像并解析。

[mac_qr_scan_ identifyImageQR:^(NSString *qrString, NSString *error) {if (error==nil) {// 没有error，可以对qr进行操作}else{//有error，说明有问题，需要追踪}
}];

   通过这些方法，基本可以实现摄像头采集二维码并解析的功能。对于二维码采集，前置摄像头识别率情况堪忧，尽量保证在光线充足，且不要反光的情况下扫描，不然容易失败。

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基于MacOSX平台下的二维码扫码功能

基于MacOSX平台下的二维码扫码功能

核心功能模块

1、初始化session

2、设置加载图层

3、调用方法识别图片

5、NSImage转换成CIImage，并进行解析。

扫码功能单例化头实现

在ViewController中的调用

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