Skanuj kody kreskowe za pomocą ML Kit na urządzeniach z Androidem

Za pomocą ML Kit możesz rozpoznawać i dekodować kody kreskowe.

FunkcjaOdłączoneŁączenie w pakiety
ImplementacjaModel jest pobierany dynamicznie za pomocą Usług Google Play.Model jest statycznie połączony z aplikacją w momencie jej tworzenia.
Rozmiar aplikacjiWzrost rozmiaru o około 200 KB.Wzrost rozmiaru o około 2,4 MB.
Czas inicjowaniaPrzed pierwszym użyciem może być konieczne poczekanie na pobranie modelu.Model jest dostępny od razu.

Wypróbuj

Zanim zaczniesz

  1. W pliku build.gradle na poziomie projektu dodaj repozytorium Maven firmy Google do sekcji buildscriptallprojects.

  2. Dodaj zależności dla bibliotek ML Kit na Androida do pliku Gradle na poziomie aplikacji modułu, który zwykle znajduje się w app/build.gradle. Wybierz jedną z tych zależności w zależności od potrzeb:

    Aby połączyć model z aplikacją:

    dependencies {
      // ...
      // Use this dependency to bundle the model with your app
      implementation 'com.google.mlkit:barcode-scanning:17.3.0'
    }
    

    W przypadku korzystania z modelu w Usługach Google Play:

    dependencies {
      // ...
      // Use this dependency to use the dynamically downloaded model in Google Play Services
      implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-barcode-scanning:18.3.1'
    }
    
  3. Jeśli zdecydujesz się użyć modelu w Usługach Google Play, możesz skonfigurować aplikację tak, aby automatycznie pobierała model na urządzenie po zainstalowaniu aplikacji ze Sklepu Play. Aby to zrobić, dodaj tę deklarację do pliku AndroidManifest.xml aplikacji:

    <application ...>
          ...
          <meta-data
              android:name="com.google.mlkit.vision.DEPENDENCIES"
              android:value="barcode" >
          <!-- To use multiple models: android:value="barcode,model2,model3" -->
    </application>
    

    Możesz też sprawdzić dostępność modelu i poprosić o pobranie za pomocą interfejsu ModuleInstallClient API w Usługach Google Play.

    Jeśli nie włączysz pobierania modelu w momencie instalacji ani nie poprosisz o wyraźne pobranie, model zostanie pobrany przy pierwszym uruchomieniu skanera. Żądania wysyłane przed zakończeniem pobierania nie przynoszą wyników.

Wytyczne dotyczące obrazu wejściowego

  • Aby ML Kit mógł dokładnie odczytywać kody kreskowe, obrazy wejściowe muszą zawierać kody kreskowe reprezentowane przez wystarczającą ilość danych pikseli.

    Konkretne wymagania dotyczące danych pikseli zależą od typu kodu kreskowego i ilości danych w nim zakodowanych, ponieważ wiele kodów kreskowych obsługuje ładunek o zmiennej wielkości. Ogólnie rzecz biorąc, najmniejsza znacząca jednostka kodu kreskowego powinna mieć co najmniej 2 piksele szerokości, a w przypadku kodów dwuwymiarowych – 2 piksele wysokości.

    Na przykład kody kreskowe EAN-13 składają się z pasków i spacji o szerokości 1, 2, 3 lub 4 jednostek, więc obraz kodu kreskowego EAN-13 powinien mieć paski i spacje o szerokości co najmniej 2, 4, 6 i 8 pikseli. Kod kreskowy EAN-13 ma łącznie 95 jednostek szerokości, więc powinien mieć co najmniej 190 pikseli szerokości.

    Gęstsze formaty, takie jak PDF417, wymagają większych wymiarów pikseli, aby ML Kit mógł je niezawodnie odczytać. Na przykład kod PDF417 może zawierać w jednym wierszu do 34 „słów” o szerokości 17 jednostek, co w idealnej sytuacji daje co najmniej 1156 pikseli szerokości.

  • Słaba ostrość obrazu może wpływać na dokładność skanowania. Jeśli aplikacja nie uzyskuje zadowalających wyników, poproś użytkownika o ponowne zrobienie zdjęcia.

  • W przypadku typowych zastosowań zalecamy używanie obrazów o wyższej rozdzielczości, np. 1280 x 720 lub 1920 x 1080, co umożliwia skanowanie kodów kreskowych z większej odległości od aparatu.

    W przypadku aplikacji, w których opóźnienie ma kluczowe znaczenie, możesz poprawić wydajność, rejestrując obrazy w niższej rozdzielczości, ale wymagając, aby kod kreskowy zajmował większość obrazu wejściowego. Zobacz też wskazówki dotyczące poprawy skuteczności w czasie rzeczywistym.

1. Konfigurowanie skanera kodów kreskowych

Jeśli wiesz, jakie formaty kodów kreskowych chcesz odczytywać, możesz zwiększyć szybkość działania detektora kodów kreskowych, konfigurując go tak, aby wykrywał tylko te formaty.

Aby na przykład wykrywać tylko kody Aztec i QR, utwórz obiekt BarcodeScannerOptions, jak w tym przykładzie:

Kotlin

val options = BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(
                Barcode.FORMAT_QR_CODE,
                Barcode.FORMAT_AZTEC)
        .build()

Java

BarcodeScannerOptions options =
        new BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(
                Barcode.FORMAT_QR_CODE,
                Barcode.FORMAT_AZTEC)
        .build();

Obsługiwane są te formaty:

  • Code 128 (FORMAT_CODE_128)
  • Code 39 (FORMAT_CODE_39)
  • Code 93 (FORMAT_CODE_93)
  • Codabar (FORMAT_CODABAR)
  • EAN-13 (FORMAT_EAN_13)
  • EAN-8 (FORMAT_EAN_8)
  • ITF (FORMAT_ITF)
  • UPC-A (FORMAT_UPC_A)
  • UPC-E (FORMAT_UPC_E)
  • Kod QR (FORMAT_QR_CODE)
  • PDF417 (FORMAT_PDF417)
  • Aztec (FORMAT_AZTEC)
  • Data Matrix (FORMAT_DATA_MATRIX)

Od wersji 17.1.0 modelu pakietowego i 18.2.0 modelu rozdzielonego możesz też wywołać funkcję enableAllPotentialBarcodes(), aby zwrócić wszystkie potencjalne kody kreskowe, nawet jeśli nie można ich zdekodować. Może to ułatwić dalsze wykrywanie, np. poprzez powiększenie obrazu z kamery, aby uzyskać wyraźniejszy obraz dowolnego kodu kreskowego w zwróconym polu ograniczającym.

Kotlin

val options = BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(...)
        .enableAllPotentialBarcodes() // Optional
        .build()

Java

BarcodeScannerOptions options =
        new BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(...)
        .enableAllPotentialBarcodes() // Optional
        .build();

Further on, starting from bundled library 17.2.0 and unbundled library 18.3.0, a new feature called auto-zoom has been introduced to further enhance the barcode scanning experience. With this feature enabled, the app is notified when all barcodes within the view are too distant for decoding. As a result, the app can effortlessly adjust the camera's zoom ratio to the recommended setting provided by the library, ensuring optimal focus and readability. This feature will significantly enhance the accuracy and success rate of barcode scanning, making it easier for apps to capture information precisely.

To enable auto-zooming and customize the experience, you can utilize the setZoomSuggestionOptions() method along with your own ZoomCallback handler and desired maximum zoom ratio, as demonstrated in the code below.

Kotlin

val options = BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(...)
        .setZoomSuggestionOptions(
            new ZoomSuggestionOptions.Builder(zoomCallback)
                .setMaxSupportedZoomRatio(maxSupportedZoomRatio)
                .build()) // Optional
        .build()

Java

BarcodeScannerOptions options =
        new BarcodeScannerOptions.Builder()
        .setBarcodeFormats(...)
        .setZoomSuggestionOptions(
            new ZoomSuggestionOptions.Builder(zoomCallback)
                .setMaxSupportedZoomRatio(maxSupportedZoomRatio)
                .build()) // Optional
        .build();

zoomCallback is required to be provided to handle whenever the library suggests a zoom should be performed and this callback will always be called on the main thread.

The following code snippet shows an example of defining a simple callback.

Kotlin

fun setZoom(ZoomRatio: Float): Boolean {
    if (camera.isClosed()) return false
    camera.getCameraControl().setZoomRatio(zoomRatio)
    return true
}

Java

boolean setZoom(float zoomRatio) {
    if (camera.isClosed()) {
        return false;
    }
    camera.getCameraControl().setZoomRatio(zoomRatio);
    return true;
}

maxSupportedZoomRatio is related to the camera hardware, and different camera libraries have different ways to fetch it (see the javadoc of the setter method). In case this is not provided, an unbounded zoom ratio might be produced by the library which might not be supported. Refer to the setMaxSupportedZoomRatio() method introduction to see how to get the max supported zoom ratio with different Camera libraries.

When auto-zooming is enabled and no barcodes are successfully decoded within the view, BarcodeScanner triggers your zoomCallback with the requested zoomRatio. If the callback correctly adjusts the camera to this zoomRatio, it is highly probable that the most centered potential barcode will be decoded and returned.

A barcode may remain undecodable even after a successful zoom-in. In such cases, BarcodeScanner may either invoke the callback for another round of zoom-in until the maxSupportedZoomRatio is reached, or provide an empty list (or a list containing potential barcodes that were not decoded, if enableAllPotentialBarcodes() was called) to the OnSuccessListener (which will be defined in step 4. Process the image).

2. Prepare the input image

To recognize barcodes in an image, create an InputImage object from either a Bitmap, media.Image, ByteBuffer, byte array, or a file on the device. Then, pass the InputImage object to the BarcodeScanner's process method.

You can create an InputImage object from different sources, each is explained below.

Using a media.Image

To create an InputImage object from a media.Image object, such as when you capture an image from a device's camera, pass the media.Image object and the image's rotation to InputImage.fromMediaImage().

If you use the CameraX library, the OnImageCapturedListener and ImageAnalysis.Analyzer classes calculate the rotation value for you.

Kotlin

private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {

    override fun analyze(imageProxy: ImageProxy) {
        val mediaImage = imageProxy.image
        if (mediaImage != null) {
            val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees)
            // Pass image to an ML Kit Vision API
            // ...
        }
    }
}

Java

private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {

    @Override
    public void analyze(ImageProxy imageProxy) {
        Image mediaImage = imageProxy.getImage();
        if (mediaImage != null) {
          InputImage image =
                InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.getImageInfo().getRotationDegrees());
          // Pass image to an ML Kit Vision API
          // ...
        }
    }
}

Jeśli nie używasz biblioteki aparatu, która podaje stopień obrotu obrazu, możesz obliczyć go na podstawie stopnia obrotu urządzenia i orientacji czujnika aparatu w urządzeniu:

Kotlin

private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()

init {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270)
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Throws(CameraAccessException::class)
private fun getRotationCompensation(cameraId: String, activity: Activity, isFrontFacing: Boolean): Int {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    val deviceRotation = activity.windowManager.defaultDisplay.rotation
    var rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation)

    // Get the device's sensor orientation.
    val cameraManager = activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
    val sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360
    }
    return rotationCompensation
}

Java

private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
static {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270);
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
private int getRotationCompensation(String cameraId, Activity activity, boolean isFrontFacing)
        throws CameraAccessException {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    int deviceRotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
    int rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation);

    // Get the device's sensor orientation.
    CameraManager cameraManager = (CameraManager) activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
    int sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360;
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360;
    }
    return rotationCompensation;
}

Następnie przekaż obiekt media.Image i wartość stopnia obrotu do InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);

Używanie identyfikatora URI pliku

Aby utworzyć obiekt InputImage z identyfikatora URI pliku, przekaż kontekst aplikacji i identyfikator URI pliku do funkcji InputImage.fromFilePath(). Jest to przydatne, gdy używasz intencji ACTION_GET_CONTENT, aby poprosić użytkownika o wybranie obrazu z aplikacji galerii.

Kotlin

val image: InputImage
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri)
} catch (e: IOException) {
    e.printStackTrace()
}

Java

InputImage image;
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

Używanie ByteBuffer lub ByteArray

Aby utworzyć obiekt InputImageByteBuffer lub ByteArray, najpierw oblicz stopień rotacji obrazu, jak opisano wcześniej w przypadku danych wejściowych media.Image. Następnie utwórz obiekt InputImage z buforem lub tablicą, a także z wysokością, szerokością, formatem kodowania kolorów i stopniem obrotu obrazu:

Kotlin

val image = InputImage.fromByteBuffer(
        byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)
// Or:
val image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)

Java

InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);
// Or:
InputImage image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */480,
        /* image height */360,
        rotation,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);

Korzystanie z Bitmap

Aby utworzyć obiekt InputImage z obiektu Bitmap, zadeklaruj:

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);

Obraz jest reprezentowany przez obiekt Bitmap wraz ze stopniami obrotu.

3. Pobieranie instancji BarcodeScanner

Kotlin

val scanner = BarcodeScanning.getClient()
// Or, to specify the formats to recognize:
// val scanner = BarcodeScanning.getClient(options)

Java

BarcodeScanner scanner = BarcodeScanning.getClient();
// Or, to specify the formats to recognize:
// BarcodeScanner scanner = BarcodeScanning.getClient(options);

4. Przetwarzanie obrazu

Przekaż obraz do metody process:

Kotlin

val result = scanner.process(image)
        .addOnSuccessListener { barcodes ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener {
            // Task failed with an exception
            // ...
        }

Java

Task<List<Barcode>> result = scanner.process(image)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<List<Barcode>>() {
            @Override
            public void onSuccess(List<Barcode> barcodes) {
                // Task completed successfully
                // ...
            }
        })
        .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
            @Override
            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                // Task failed with an exception
                // ...
            }
        });

5. Uzyskiwanie informacji z kodów kreskowych

Jeśli operacja rozpoznawania kodu kreskowego się powiedzie, do odbiorcy sukcesu zostanie przekazana lista obiektów Barcode. Każdy obiekt Barcode reprezentuje kod kreskowy wykryty na obrazie. W przypadku każdego kodu kreskowego możesz uzyskać jego współrzędne w obrazie wejściowym, a także surowe dane zakodowane przez kod kreskowy. Jeśli skaner kodów kreskowych był w stanie określić typ danych zakodowanych przez kod kreskowy, możesz też uzyskać obiekt zawierający przeanalizowane dane.

Na przykład:

Kotlin

for (barcode in barcodes) {
    val bounds = barcode.boundingBox
    val corners = barcode.cornerPoints

    val rawValue = barcode.rawValue

    val valueType = barcode.valueType
    // See API reference for complete list of supported types
    when (valueType) {
        Barcode.TYPE_WIFI -> {
            val ssid = barcode.wifi!!.ssid
            val password = barcode.wifi!!.password
            val type = barcode.wifi!!.encryptionType
        }
        Barcode.TYPE_URL -> {
            val title = barcode.url!!.title
            val url = barcode.url!!.url
        }
    }
}

Java

for (Barcode barcode: barcodes) {
    Rect bounds = barcode.getBoundingBox();
    Point[] corners = barcode.getCornerPoints();

    String rawValue = barcode.getRawValue();

    int valueType = barcode.getValueType();
    // See API reference for complete list of supported types
    switch (valueType) {
        case Barcode.TYPE_WIFI:
            String ssid = barcode.getWifi().getSsid();
            String password = barcode.getWifi().getPassword();
            int type = barcode.getWifi().getEncryptionType();
            break;
        case Barcode.TYPE_URL:
            String title = barcode.getUrl().getTitle();
            String url = barcode.getUrl().getUrl();
            break;
    }
}

Wskazówki dotyczące poprawy skuteczności w czasie rzeczywistym

Jeśli chcesz skanować kody kreskowe w aplikacji działającej w czasie rzeczywistym, postępuj zgodnie z tymi wskazówkami, aby uzyskać najlepszą liczbę klatek na sekundę:

  • Nie rejestruj danych wejściowych w natywnej rozdzielczości kamery. Na niektórych urządzeniach rejestrowanie danych wejściowych w natywnej rozdzielczości powoduje powstawanie bardzo dużych obrazów (ponad 10 megapikseli), co skutkuje bardzo dużym opóźnieniem bez korzyści dla dokładności. Zamiast tego poproś aparat o rozmiar wymagany do wykrywania kodów kreskowych, który zwykle nie przekracza 2 megapikseli.

    Jeśli ważna jest szybkość skanowania, możesz dodatkowo obniżyć rozdzielczość przechwytywania obrazu. Pamiętaj jednak o minimalnych wymaganiach dotyczących rozmiaru kodu kreskowego, które zostały opisane powyżej.

    Jeśli próbujesz rozpoznać kody kreskowe z sekwencji strumieniowych klatek wideo, rozpoznawanie może dawać różne wyniki w poszczególnych klatkach. Poczekaj, aż uzyskasz ciągłą serię tych samych wartości, aby mieć pewność, że zwracasz prawidłowy wynik.

    Cyfra sumy kontrolnej nie jest obsługiwana w przypadku kodów ITF i CODE-39.

  • Jeśli używasz interfejsu API Camera lub camera2, ogranicz wywołania detektora. Jeśli podczas działania detektora pojawi się nowa klatka wideo, odrzuć ją. Przykład znajdziesz w klasie VisionProcessorBase w przykładowej aplikacji z krótkiego wprowadzenia.
  • Jeśli używasz interfejsu CameraX API, upewnij się, że strategia ograniczenia przepustowości ma wartość domyślną ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST. Gwarantuje to, że do analizy będzie przesyłany tylko 1 obraz naraz. Jeśli w czasie, gdy analizator jest zajęty, zostanie wygenerowanych więcej obrazów, zostaną one automatycznie odrzucone i nie zostaną umieszczone w kolejce do dostarczenia. Gdy analizowany obraz zostanie zamknięty przez wywołanie ImageProxy.close(), zostanie dostarczony kolejny najnowszy obraz.
  • Jeśli używasz danych wyjściowych detektora do nakładania grafiki na obraz wejściowy, najpierw uzyskaj wynik z ML Kit, a następnie w jednym kroku wyrenderuj obraz i nałóż na niego grafikę. Jest on renderowany na powierzchni wyświetlacza tylko raz dla każdej ramki wejściowej. Przykład znajdziesz w klasach CameraSourcePreview GraphicOverlay w przykładowej aplikacji z krótkiego wprowadzenia.
  • Jeśli używasz interfejsu Camera2 API, rób zdjęcia w formacie ImageFormat.YUV_420_888. Jeśli używasz starszego interfejsu Camera API, rób zdjęcia w formacie ImageFormat.NV21.