ios使用AVFoundation读取二维码的方法
二维码（quick response code，简称qr code）是由水平和垂直两个方向上的线条设计而成的一种二维条形码（barcode)。可以编码网址、电话号码、文本等内容，能够存储大量的数据信息。自ios 7以来，二维码的生成和读取只需要使用core image框架和avfoundation框架就能轻松实现。在这里，我们主要介绍二维码的读取。关于二维码的生成，可以查看使用cifilter生成二维码文章中的介绍。
1 二维码的读取
读取二维码也就是通过扫描二维码图像以获取其所包含的数据信息。需要知道的是，任何条形码（包括二维码）的扫描都是基于视频采集（video capture），因此需要使用avfoundation框架。
扫描二维码的过程即从摄像头捕获二维码图像（input）到解析出字符串内容（output）的过程，主要是通过avcapturesession对象来实现的。该对象用于协调从输入到输出的数据流，在执行过程中，需要先将输入和输出添加到avcapturesession对象中，然后通过发送startrunning或stoprunning消息来启动或停止数据流，最后通过avcapturevideopreviewlayer对象将捕获的视频显示在屏幕上。在这里，输入对象通常是avcapturedeviceinput对象，主要是通过avcapturedevice的实例来获得，而输出对象通常是avcapturemetadataoutput对象，它是读取二维码的核心部分，与avcapturemetadataoutputobjectsdelegate协议结合使用，可以捕获在输入设备中找到的任何元数据，并将其转换为可读的格式。下面是具体步骤：
1、导入avfoundation框架。
#import <avfoundation/avfoundation.h>
2、创建一个avcapturesession对象。
avcapturesession *capturesession = [[avcapturesession alloc] init];
3、为avcapturesession对象添加输入和输出。
// add input nserror *error; avcapturedevice *device = [avcapturedevice defaultdevicewithmediatype:avmediatypevideo]; avcapturedeviceinput *deviceinput = [avcapturedeviceinput deviceinputwithdevice:device error:&error]; [capturesession addinput:deviceinput]; // add output avcapturemetadataoutput *metadataoutput = [[avcapturemetadataoutput alloc] init]; [capturesession addoutput:metadataoutput];
4、配置avcapturemetadataoutput对象，主要是设置代理和要处理的元数据对象类型。
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", null);
[metadataoutput setmetadataobjectsdelegate:self queue:queue];
[metadataoutput setmetadataobjecttypes:@[avmetadataobjecttypeqrcode]];
需要注意的是，一定要在输出对象被添加到capturesession之后才能设置要处理的元数据类型，否则会出现下面的错误：
terminating app due to uncaught exception 'nsinvalidargumentexception', reason: [avcapturemetadataoutput setmetadataobjecttypes:] unsupported type found - use -availablemetadataobjecttypes'
5、创建并设置avcapturevideopreviewlayer对象来显示捕获到的视频。
avcapturevideopreviewlayer *previewlayer = [[avcapturevideopreviewlayer alloc] initwithsession:capturesession]; [previewlayer setvideogravity:avlayervideogravityresizeaspectfill]; [previewlayer setframe:self.view.bounds]; [self.view.layer addsublayer:previewlayer];
6、给avcapturesession对象发送startrunning消息以启动视频捕获。
[capturesession startrunning];
7、实现avcapturemetadataoutputobjectsdelegate的captureoutput:didoutputmetadataobjects:fromconnection:方法来处理捕获到的元数据，并将其读取出来。
- (void)captureoutput:(avcaptureoutput *)output didoutputmetadataobjects:(nsarray<__kindof avmetadataobject *> *)metadataobjects fromconnection:(avcaptureconnection *)connection
{
if (metadataobjects != nil && metadataobjects.count > 0) {
avmetadatamachinereadablecodeobject *metadataobject = metadataobjects.firstobject;
if ([[metadataobject type] isequaltostring:avmetadataobjecttypeqrcode]) {
nsstring *message = [metadataobject stringvalue];
[self.label performselectoronmainthread:@selector(settext:) withobject:message waituntildone:no];
}
}
}
需要提醒的是，由于avcapturemetadataoutput对象代理的设置，该代理方法会在setmetadataobjectsdelegate:queue:指定的队列上调用，如果需要更新用户界面，则必须在主线程中进行。
2 应用示例
下面，我们就做一个如下图所示的二维码阅读器：
其中主要实现的功能有：
- 通过摄像头实时扫描并读取二维码。
- 解析从相册中选择的二维码图片。
由于二维码的扫描是基于实时的视频捕获，因此相关的操作无法在模拟器上进行测试，也不能在没有相机的设备上进行测试。如果想要查看该应用，需要连接自己的iphone设备来运行。
2.1 创建项目
打开xcode，创建一个新的项目（file\new\project...），选择ios一栏下的application中的single view application模版，然后点击next，填写项目选项。在product name中填写qrcodereaderdemo，选择objective-c语言，点击next，选择文件位置，并单击create创建项目。
2.2 构建界面
打开main.storyboard文件，在当前控制器中嵌入导航控制器，并添加标题qr code reader：
在视图控制器中添加toolbar、flexible space bar button item、bar button item、view，布局如下：
其中，各元素及作用：
- toolbar：添加在控制器视图的最底部，其bar item标题为start，具有双重作用，用于启动和停止扫描。
- flexible space bar button item：分别添加在start的左右两侧，用于固定start 的位置使其居中显示。
- bar button item：添加在导航栏的右侧，标题为album，用于从相册选择二维码图片进行解析。
- view：添加在控制器视图的中间，用于稍后设置扫描框。在这里使用自动布局固定宽高均为260，并且水平和垂直方向都是居中。
创建一个名为scanview的新文件（file\new\file…），它是uiview的子类。然后选中视图控制器中间添加的view，将该视图的类名更改为scanview：
打开辅助编辑器，将storyboard中的元素连接到代码中：
注意，需要在viewcontroller.m文件中导入scanview.h文件。
2.3 添加代码
2.3.1 扫描二维码
首先在viewcontroller.h文件中导入avfoundation框架：
#import <avfoundation/avfoundation.h>
切换到viewcontroller.m文件，添加avcapturemetadataoutputobjectsdelegate协议，并在接口部分添加下面的属性：
@interface viewcontroller ()<avcapturemetadataoutputobjectsdelegate> // properties @property (assign, nonatomic) bool isreading; @property (strong, nonatomic) avcapturesession *capturesession; @property (strong, nonatomic) avcapturevideopreviewlayer *previewlayer;
在viewdidload方法中添加下面代码：
- (void)viewdidload
{
[super viewdidload];
self.isreading = no;
self.capturesession = nil;
}
然后在实现部分添加startscanning方法和stopscanning方法及相关代码：
- (void)startscanning
{
self.capturesession = [[avcapturesession alloc] init];
// add input
nserror *error;
avcapturedevice *device = [avcapturedevice defaultdevicewithmediatype:avmediatypevideo];
avcapturedeviceinput *deviceinput = [[avcapturedeviceinput alloc] initwithdevice:device error:&error];
if (!deviceinput) {
nslog(@"%@", [error localizeddescription]);
}
[self.capturesession addinput:deviceinput];
// add output
avcapturemetadataoutput *metadataoutput = [[avcapturemetadataoutput alloc] init];
[self.capturesession addoutput:metadataoutput];
// configure output
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", null);
[metadataoutput setmetadataobjectsdelegate:self queue:queue];
[metadataoutput setmetadataobjecttypes:@[avmetadataobjecttypeqrcode]];
// configure previewlayer
self.previewlayer = [[avcapturevideopreviewlayer alloc] initwithsession:self.capturesession];
[self.previewlayer setvideogravity:avlayervideogravityresizeaspectfill];
[self.previewlayer setframe:self.view.bounds];
[self.view.layer addsublayer:self.previewlayer];
// start scanning
[self.capturesession startrunning];
}
- (void)stopscanning
{
[self.capturesession stoprunning];
self.capturesession = nil;
[self.previewlayer removefromsuperlayer];
}
找到startstopaction:并在该方法中调用上面的方法：
- (ibaction)startstopaction:(id)sender
{
if (!self.isreading) {
[self startscanning];
[self.view bringsubviewtofront:self.toolbar];
[self.startstopbutton settitle:@"stop"];
}
else {
[self stopscanning];
[self.startstopbutton settitle:@"start"];
}
self.isreading = !self.isreading;
}
至此，二维码扫描相关的代码已经完成，如果想要它能够正常运行的话，还需要在info.plist文件中添加nscamerausagedescription键及相应描述以访问相机：
需要注意的是，现在只能扫描二维码但是还不能读取到二维码中的内容，不过我们可以连接设备，运行试下：
2.3.2 读取二维码
读取二维码需要实现avcapturemetadataoutputobjectsdelegate协议的captureoutput:didoutputmetadataobjects:fromconnection:方法：
- (void)captureoutput:(avcaptureoutput *)output didoutputmetadataobjects:(nsarray<__kindof avmetadataobject *> *)metadataobjects fromconnection:(avcaptureconnection *)connection
{
if (metadataobjects != nil && metadataobjects.count > 0) {
avmetadatamachinereadablecodeobject *metadataobject = metadataobjects.firstobject;
if ([[metadataobject type] isequaltostring:avmetadataobjecttypeqrcode]) {
nsstring *message = [metadataobject stringvalue];
[self performselectoronmainthread:@selector(displaymessage:) withobject:message waituntildone:no];
[self performselectoronmainthread:@selector(stopscanning) withobject:nil waituntildone:no];
[self.startstopbutton performselectoronmainthread:@selector(settitle:) withobject:@"start" waituntildone:no];
self.isreading = no;
}
}
}
- (void)displaymessage:(nsstring *)message
{
uiviewcontroller *vc = [[uiviewcontroller alloc] init];
uitextview *textview = [[uitextview alloc] initwithframe:vc.view.bounds];
[textview settext:message];
[textview setfont:[uifont preferredfontfortextstyle:uifonttextstylebody]];
textview.editable = no;
[vc.view addsubview:textview];
[self.navigationcontroller showviewcontroller:vc sender:nil];
}
在这里我们将扫码结果显示在一个新的视图中，如果你运行程序的话应该可以看到扫描的二维码内容了。
另外，为了使我们的应用更逼真，可以在扫描到二维码信息时让它播放声音。这首先需要在项目中添加一个音频文件：
然后在接口部分添加一个avaudioplayer对象的属性：
@property (strong, nonatomic) avaudioplayer *audioplayer;
在实现部分添加loadsound方法及代码，并在viewdidload中调用该方法：
- (void)loadsound
{
nsstring *soundfilepath = [[nsbundle mainbundle] pathforresource:@"beep" oftype:@"mp3"];
nsurl *soundurl = [nsurl urlwithstring:soundfilepath];
nserror *error;
self.audioplayer = [[avaudioplayer alloc] initwithcontentsofurl:soundurl error:&error];
if (error) {
nslog(@"could not play sound file.");
nslog(@"%@", [error localizeddescription]);
}
else {
[self.audioplayer preparetoplay];
}
}
- (void)viewdidload
{
...
[self loadsound];
}
最后，在captureoutput:didoutputmetadataobjects:fromconnection:方法中添加下面的代码来播放声音：
- (void)captureoutput:(avcaptureoutput *)output didoutputmetadataobjects:(nsarray<__kindof avmetadataobject *> *)metadataobjects fromconnection:(avcaptureconnection *)connection
{
if (metadataobjects != nil && metadataobjects.count > 0) {
avmetadatamachinereadablecodeobject *metadataobject = metadataobjects.firstobject;
if ([[metadataobject type] isequaltostring:avmetadataobjecttypeqrcode]) {
...
self.isreading = no;
// play sound
if (self.audioplayer) {
[self.audioplayer play];
}
}
}
2.3.3 设置扫描框
目前点击start按钮，整个视图范围都可以扫描二维码。现在，我们需要设置一个扫描框，以限制只有扫描框区域内的二维码被读取。在这里，将扫描区域设置为storyboard中添加的视图，即scanview。
在实现部分找到startreading方法，添加下面的代码：
- (void)startscanning
{
// configure previewlayer
...
// set the scanning area
[[nsnotificationcenter defaultcenter] addobserverforname:avcaptureinputportformatdescriptiondidchangenotification object:nil queue:[nsoperationqueue mainqueue] usingblock:^(nsnotification * _nonnull note) {
metadataoutput.rectofinterest = [self.previewlayer metadataoutputrectofinterestforrect:self.scanview.frame];
}];
// start scanning
...
}
需要注意的是，rectofinterest属性不能在设置 metadataoutput 时直接设置，而需要在avcaptureinputportformatdescriptiondidchangenotification通知里设置，否则 metadataoutputrectofinterestforrect:方法会返回 (0, 0, 0, 0)。
为了让扫描框更真实的显示，我们需要自定义scanview，为其绘制边框、四角以及扫描线。
首先打开scanview.m文件，在实现部分重写initwithcoder:方法，为scanview设置透明的背景颜色：
- (instancetype)initwithcoder:(nscoder *)adecoder
{
self = [super initwithcoder:adecoder];
if (self) {
self.backgroundcolor = [uicolor clearcolor];
}
return self;
}
然后重写drawrect:方法，为scanview绘制边框和四角：
- (void)drawrect:(cgrect)rect
{
cgcontextref context = uigraphicsgetcurrentcontext();
// 绘制白色边框
cgcontextaddrect(context, self.bounds);
cgcontextsetstrokecolorwithcolor(context, [uicolor whitecolor].cgcolor);
cgcontextsetlinewidth(context, 2.0);
cgcontextstrokepath(context);
// 绘制四角：
cgcontextsetstrokecolorwithcolor(context, [uicolor greencolor].cgcolor);
cgcontextsetlinewidth(context, 5.0);
// 左上角：
cgcontextmovetopoint(context, 0, 30);
cgcontextaddlinetopoint(context, 0, 0);
cgcontextaddlinetopoint(context, 30, 0);
cgcontextstrokepath(context);
// 右上角：
cgcontextmovetopoint(context, self.bounds.size.width - 30, 0);
cgcontextaddlinetopoint(context, self.bounds.size.width, 0);
cgcontextaddlinetopoint(context, self.bounds.size.width, 30);
cgcontextstrokepath(context);
// 右下角：
cgcontextmovetopoint(context, self.bounds.size.width, self.bounds.size.height - 30);
cgcontextaddlinetopoint(context, self.bounds.size.width, self.bounds.size.height);
cgcontextaddlinetopoint(context, self.bounds.size.width - 30, self.bounds.size.height);
cgcontextstrokepath(context);
// 左下角：
cgcontextmovetopoint(context, 30, self.bounds.size.height);
cgcontextaddlinetopoint(context, 0, self.bounds.size.height);
cgcontextaddlinetopoint(context, 0, self.bounds.size.height - 30);
cgcontextstrokepath(context);
}
如果希望在扫描过程中看到刚才绘制的扫描框，还需要切换到viewcontroller.m文件，在startstopaction:方法中添加下面的代码来显示扫描框：
- (ibaction)startstopaction:(id)sender
{
if (!self.isreading) {
...
[self.view bringsubviewtofront:self.toolbar]; // display toolbar
[self.view bringsubviewtofront:self.scanview]; // display scanview
...
}
...
}
现在运行，你会看到下面的效果：
接下来我们继续添加扫描线。
首先在scanview.h文件的接口部分声明一个nstimer对象的属性：
@property (nonatomic, strong) nstimer *timer;
然后切换到scanview.m文件，在实现部分添加loadscanline方法及代码，并在initwithcoder:方法中调用：
- (void)loadscanline
{
self.timer = [nstimer scheduledtimerwithtimeinterval:3.0 repeats:yes block:^(nstimer * _nonnull timer) {
uiview *lineview = [[uiview alloc] initwithframe:cgrectmake(0, 0, self.bounds.size.width, 1.0)];
lineview.backgroundcolor = [uicolor greencolor];
[self addsubview:lineview];
[uiview animatewithduration:3.0 animations:^{
lineview.frame = cgrectmake(0, self.bounds.size.height, self.bounds.size.width, 2.0);
} completion:^(bool finished) {
[lineview removefromsuperview];
}];
}];
}
- (instancetype)initwithcoder:(nscoder *)adecoder
{
...
if (self) {
...
[self loadscanline];
}
...
}
然后切换到viewcontroller.m文件，在startstopaction:方法中添加下面代码以启用和暂停计时器：
- (ibaction)startstopaction:(id)sender
{
if (!self.isreading) {
...
[self.view bringsubviewtofront:self.scanview]; // display scanview
self.scanview.timer.firedate = [nsdate distantpast]; //start timer
...
}
else {
[self stopscanning];
self.scanview.timer.firedate = [nsdate distantfuture]; //stop timer
...
}
...
}
最后，再在viewwillappear:的重写方法中添加下面代码：
- (void)viewwillappear:(bool)animated
{
[super viewwillappear:animated];
self.scanview.timer.firedate = [nsdate distantfuture];
}
可以运行看下：
2.3.4 从图片解析二维码
从ios 8开始，可以使用core image框架中的cidetector解析图片中的二维码。在这个应用中，我们通过点击album按钮，从相册选取二维码来解析。
在写代码之前，需要在info.plist文件中添加nsphotolibraryaddusagedescription键及相应描述以访问相册：
然后在viewcontroller.m文件中添加uiimagepickercontrollerdelegate和uinavigationcontrollerdelegate协议：
@interface viewcontroller ()<avcapturemetadataoutputobjectsdelegate, uiimagepickercontrollerdelegate, uinavigationcontrollerdelegate>
在实现部分找到readingfromalbum:方法，添加下面代码以访问相册中的图片：
- (ibaction)readingfromalbum:(id)sender
{
uiimagepickercontroller *picker = [[uiimagepickercontroller alloc] init];
picker.delegate = self;
picker.sourcetype = uiimagepickercontrollersourcetypephotolibrary;
picker.allowsediting = yes;
[self presentviewcontroller:picker animated:yes completion:nil];
}
然后实现uiimagepickercontrollerdelegate的imagepickercontroller:didfinishpickingmediawithinfo:方法以解析选取的二维码图片：
- (void)imagepickercontroller:(uiimagepickercontroller *)picker didfinishpickingmediawithinfo:(nsdictionary<nsstring *,id> *)info
{
[picker dismissviewcontrolleranimated:yes completion:nil];
uiimage *selectedimage = [info objectforkey:uiimagepickercontrollereditedimage];
ciimage *ciimage = [[ciimage alloc] initwithimage:selectedimage];
cidetector *detector = [cidetector detectoroftype:cidetectortypeqrcode context:nil options:@{cidetectoraccuracy:cidetectoraccuracylow}];
nsarray *features = [detector featuresinimage:ciimage];
if (features.count > 0) {
ciqrcodefeature *feature = features.firstobject;
nsstring *message = feature.messagestring;
// display message
[self displaymessage:message];
// play sound
if (self.audioplayer) {
[self.audioplayer play];
}
}
}
现在可以运行试下从相册选取二维码来读取：
上图显示的是在模拟器中运行的结果。
至此，我们的二维码阅读器已经全部完成，如果需要完整代码，可以下载qrcodereaderdemo查看。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。