二维码扫描开源库ZXing定制化

最近在用ZXing这个开源库做二维码的扫描模块，开发过程的一些代码修改和裁剪的经验和大家分享一下。

建议：

如果需要集成到自己的app上，而不是做一个demo，不推荐用ZXing的Android外围开发模块，只用核心的core目录的代码就好了。android和android-core的代码设计的不好，扩展性太差了（我在后期开发新需求的时候改修改了很多CameraManager的逻辑）。只使用core目录的集成方法很简单，参考：

https://github.com/zxing/zxing/blob/master/android/src/com/google/zxing/client/android/DecodeHandler.java

中的decode函数，把摄像头数据转换成二值化图像，然后传入MultiFormatReader解码。

以下是正文：

我的代码库：（基于官方3.2.0）

https://github.com/SickWorm/ZXingDialog

代码没有在github维护，所以没有log。但是所有修改的地方我都加上了“@ch”的注释，以方便定位

官方源码：

https://github.com/zxing/zxing

实现功能：

1、功能裁剪（只保留QRCode二维码扫描功能，去掉条形码等其他码扫描功能）

2、移除资源依赖，提供Dialog形式的扫码功能

3、API兼容（源码只兼容4.0以上，现兼容至2.1）

4、转换为竖屏（源码为横屏）

5、扫码速度优化（主要分三点，现只完成了一点）

6、设备兼容（针对低分辨率设备）

本文还会提到：

7、自定义界面

8、优化调试方法

1、建立工程

ZXing源码并没有提供一个完整的实例工程给我们使用，构建一个工程我们需要源码下的三个文件夹的文件：

core/

android-core/

android/

大概步骤如下：

1、创建一个新工程

2、把android目录下的所有文件覆盖到新工程（内含有资源文件和AndroidManifest.xml等构建app所需的文件）

3、把android-core所有Java文件拷入到src目录下（注意！android-core中的src文件夹需要进行一些改动，原来路径是android-core\src\main\java\com\google\zxing\client\android\camera，我们要把中间的main\java两层文件夹去掉，不然在Eclipse中无法识别包路径）

4、把core目录下的所有Java文件拷入到src目录下（注意！和步骤3一样需要去掉main\java两层文件夹）。这样ZXing已经可以运行了，我的src目录是这样的：

可以直接运行，效果还不错。如果你遇到一些错误，有可能是编译的JDK版本低于1.7导致的。源码里使用了ArrayList<>这样的写法，1.7以前是不支持的。你可以选择修改源码或者提高编译JDK版本。

但你可能不满足于这个界面，扫描框太大了，而且是横屏全屏的，还要求API 15（Android 4.0.3）。下面我们会对这些需求进行修改。

2、代码优化

1、功能裁剪（只保留QRCode二维码扫描功能，去掉条形码等其他码扫描功能）

我的目标是只保留二维码识别，不需要其他多余的功能。这一部分的步骤我不打算详细说明，因为我已经不记得了。。大家可以直接看我的代码的结果。

可以直接删掉的是：

com.google.zxing.aztec.**　　aztec格式的二维码

com.google.zxing.client.android.book.*　　Google 图书相关的功能

com.google.zxing.client.android.clickboard.*　　不清楚，复制黏贴？

com.google.zxing.client.android.encode.*  用于生成各种码

com.google.zxing.client.android.history.*　　保存扫码记录

com.google.zxing.client.android.result.**　　扫码应用功能相关的功能性代码

com.google.zxing.client.android.share.*　　分享功能

com.google.zxing.client.android.wifi.*　　WiFi相关，不清楚具体用途

com.google.zxing.datamatrix.**　　datamatrix格式二维码

com.google.zxing.maxicode.**　　maxicode格式二维码

com.google.zxing.multi.**　　貌似是用于多格式支持的？我没有用到这个包，如果有了解的麻烦告知

com.google.zxing.oned.**　　one dimension一维码，也就是条形码（你去百度搜oned会发现奇怪的东西。。）

com.google.zxing.pdf417.**　　PDF417格式条形码

需要修改的是：

com.google.zxing.client.android.CaptureActivity：去掉其他功能的相关代码，只保留核心功能，即扫码功能。界面为一个FrameLayout里面包含一个SurfaceView。代码移除就不详细说了，直接看上传的代码吧，这个文件我参考了http://www.cnblogs.com/keyindex/archive/2011/06/08/2074900.html这个链接里的CaptureActivity的修改。

com.google.zxing.MultiFormatReader：这个是指定支持解码的格式，需要把除QR_CODE以外的格式全部去掉，否则会因为删掉了解码包而报错。具体也请看上传的代码。

com.google.zxing.client.result.ProductResultParser：parse函数中，同上。

com.google.zxing.client.android.DecodeThread：构造器中，同上。

另外：

com.google.zxing.client.result 我没有删减这个包的代码，应该也是能优化的

2、移除资源依赖，提供Dialog形式的扫码功能

经过了第1步的精简，其实只剩下了2个地方需要修改：

1.扫描界面

2.扫描成功时播放的beep声音文件

1：去除了其余功能后，对于核心功能我们只需要一个SurfaceView和一个画界面的View就可以了。代码如下：

    /**
     * use Java code to build layout instead of xml file
     * @ch
     */
    private void buildLayout() {
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        FrameLayout layout = new FrameLayout(this);
        LayoutParams params = new LayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
        layout.setLayoutParams(params);

        surfaceView = new SurfaceView(this);
        surfaceView.setLayoutParams(params);
        layout.addView(surfaceView);

        viewfinderView = new ViewfinderView(this, null);
        layout.addView(viewfinderView);

        setContentView(layout);
    }

ViewfinderView是ZXing自带的View，如果要修改界面，直接修改它就可以了，我们第7点会提到。

2：由于我最终的目的是能打包成jar包，所以beep文件不能放在res里，而是放在assets里。

//待补充

3、API兼容（源码只兼容4.0以上，现兼容至2.1）

这部分修改在源码中标记为//@ch api compatible。

CaptureActivity.java:
        //@ch api compatible
        if (VERSION.SDK_INT < 11) {
            //surfaceview will push buffer automatically
            surfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
        }
//API 11之前需要手动设置，否则会无法显示。API11之后为默认设置。

CameraConfigurationManager.java:
    //@ch api compatible
    if (VERSION.SDK_INT < 13) {
        theScreenResolution.x = display.getWidth();
        theScreenResolution.y = display.getHeight();
    } else {
        display.getSize(theScreenResolution);
    }
//getSize是API 13之后的新API，之前需要用getWidth和getHeight。

AutoFocusManager.java:
        //@ch api compatible
        if (VERSION.SDK_INT > 11) {
        newTask.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
        } else {
            newTask.execute();
        }
//源码中这里设置了多线程的模式，THREAD_POOL_EXECUTOR表示这个task最多只有5个线程同时运行，超过5个的就要等待。在低于API 11的版本中，此为默认选项。其实这里只有单线程，所以随便执行吧。

OpenCameraInterface.java:
    //@ch api compatible
    if (VERSION.SDK_INT < 9) {
        return openWithLowApi();
    }
......
  /**
   * for lower than API 9
   * @ch api compatible
   */
  public static Camera openWithLowApi() {
      //If the device does not have a back-facing camera, this returns null
      Camera camera = Camera.open();
      return camera;
  }
//源码的打开摄像头是能区分前后摄像头的，然而API 9之前并没有前置摄像头这个概念，所以做了一下处理

就几个地方，不过也找了我个把小时了。

4、转换为竖屏（源码为横屏）

ZXing默认是横屏，但是我们一般的APP都会做成竖屏，如果扫码的时候强制切换成横屏那样体验就不好了。在修改ZXing的竖屏的时候，我按照的是一般APP的竖屏设置方法，结果发现没有源码的效果好，需要把码放到很小才能完成。后面在调试过程中发现扫码解析的区域和屏幕画出来的区域不一样，才知道这部分的修改出了问题。然后我搜索找到一篇前辈的文章，参考了一下发现没有改完全。附上文件链接：

http://blog.csdn.net/aaawqqq/article/details/24804939

其中第五点我没有修改，文章中的源码可能比较旧，并不适合替换。第5点不替换替换是没有问题的。

此外还有一点需要修改的是：

CameraManager.java:
  //@ch change 240 to 120 for 320x240 machine
  private static final int MIN_FRAME_WIDTH = 120;
  private static final int MIN_FRAME_HEIGHT = 120;
  //@ch change to vertical
  private static final int MAX_FRAME_HEIGHT = (int) 1080;
  private static final int MAX_FRAME_WIDTH = (int) 1080;
//此处为扫描框最大边界和最小边界的界定。但因为我最后做成了正方形，所以这里数值是一样的。如果为矩形，需要把两个值交换一下。
//设置最小值是为了保证解码的成功率，毕竟分辨率太小就没法识别了。最大值是为了保证解码速度。其实最大值应该通过插值来重新构图，不然框的大小不一致体验就不好了。不过这样的分辨率起码是2K屏以上了，所以最大值设定不会有什么影响

5、扫码速度优化（主要分三点，现只完成了一点）

1.二值化算法优化。ZXing一共提供了两种二值化算法，一种是HybridBinarizer，另一种是GlobalHistogramBinarizer，默认使用的是HybridBinarizer。我搜集资料的时候发现，HybridBinarizer算法用了更高级的算法，运算要求更高，而总体来讲GlobalHistogramBinarizer识别率要更高。在我的实际测试中（我用的Nexus5，Android 5.0.1），GlobalHistogramBinarizer效果确实是要好不少。

这里的修改很简单，换一个类就可以了：

DecodeHandler.java:
private void decode(byte[] data, int width, int height) {
    ......
    //@ch you can use HybridBinarizer or GlobalHistogramBinarizer
    //but in most of situations HybridBinarizer is shit
    BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new GlobalHistogramBinarizer(source));
    ......
}

2.对焦优化。ZXing中的对焦功能在AutoFocusManager.java中，功能非常简单，设置自动对焦并2秒对焦一次。但自动对焦可能会带来一个问题，如下图：

（图片源自网络）

把二维码当作图中的那朵花，自动对焦则容易使摄像头对焦到背景（图中女性）中去。我在测试中使用三星S4的自动对焦经常对不了二维码。这里我们可以使用区域对焦的方法（对焦的区域即是扫描框的区域）：

//定点对焦的代码
     private void pointFocus(int x, int y) {
                if (cameraParameters.getMaxNumMeteringAreas() > 0) {
                        List<Camera.Area> areas = new ArrayList<Camera.Area>();
                        Rect area = new Rect(x - 100, y - 100, x + 100, y + 100);
                        areas.add(new Camera.Area(area, 600));

                        cameraParameters.setMeteringAreas(areas);
                }
                mCamera.cancelAutoFocus();
                cameraParameters.setFocusMode(Parameters.FOCUS_MODE_AUTO);
                mCamera.setParameters(cameraParameters);
                mCamera.autoFocus(autoFocusCallBack);
        }

区域对焦需要API 14以上。关于对焦暂时没有更多的想法，但我觉得确实是有优化的余地的。

3.算法优化。算法主要分两部分，第一部分是二值化，第二部分是提取码值。第二部分又分为1.寻找定位符，2.寻找校正符，3.转换矩阵。在测试过程中，影响识别的最大问题就是找不到定位符，即二维码左上角、右上角、左下角的三个黑白相间的矩形点。比较大的原因可能是二值化部分的问题。这一部分暂时也还没有深入。

6、设备兼容（针对低分辨率设备）

CameraManager.java中有设置最小扫描框大小的参数MIN_FRAME_WIDTH和MIN_FRAME_HEIGHT。默认是320x240。这对于屏幕分辨率为320x240的设备，扫描框就会变成全屏的。这里我改成了120x120，实际在屏幕分辨率为320x240的设备上也可以扫到二维码。

7、自定义界面

界面写在ViewFinderView.java中。扫描框大小由CameraManager决定。修改的时候需要注意和CameraManager的配置关联起来，否则会出现扫描框和实际解码的区域不一致。（ZXing的android外围模块代码默认使用的是全屏，如果你想改为非全屏（比如加一个action bar），肯定会造成扫描框区域和实际解码的区域不一致的问题。这也是文首建议只使用core模块的原因）

8、优化调试方法

为了应对7可能带来的问题，我自己做了一个调试的方法，以保证扫描框内容和实际解码内容一致。首先在CaptureActivity.java初始化cameraManager的地方，把

cameraManager = new CameraManager(getApplication())

改为
cameraManager = new CameraManager(this)

这样做的目的是：传入了activity给CameraManager，使得后面在CameraManager中的调试内容可以直接输出在activity上（dialog也一样，改为getContext()即可）。但注意这样会带来Activity生命周期问题和因为互相引用导致内存泄漏的问题。所以只能在调试阶段修改成上面的写法。

然后在CameraManager.buildLumianceSource中加入：

if (context instanceof Activity) {
    final Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(BitmapUtil.createBitmapfromYUV420(data, width, height), rect.left, rect.top, rect.width(), rect.height());
    CaptureActivity activity = ((CaptureActivity) context);
    final ViewfinderView view = activity.getViewfinderView();
    activity.runOnUiThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            view.drawResultBitmap(bitmap);
        }
    });
}

这样，屏幕上的扫描框中就会显示出实际解码的图像，你可以通过比对预览图像查看是否对齐。

记得调试完改回来getApplication()

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http://www.cnblogs.com/sickworm/p/4562081.html