Quét mã vạch bằng Bộ công cụ máy học trên Android

Sử dụng bộ sưu tập để sắp xếp ngăn nắp các trang Lưu và phân loại nội dung dựa trên lựa chọn ưu tiên của bạn.

Bạn có thể sử dụng Bộ công cụ máy học để nhận dạng và giải mã mã vạch.

Có hai cách để tích hợp tính năng quét mã vạch: bằng cách nhóm mô hình này trong ứng dụng hoặc sử dụng mô hình chưa nhóm phụ thuộc vào Dịch vụ Google Play. Nếu bạn chọn mô hình chưa nhóm, ứng dụng sẽ nhỏ hơn. Hãy xem bảng bên dưới để biết thông tin chi tiết.

Tính năngChưa nhómGộp chung
Triển khaiMô hình được tải xuống tự động thông qua Dịch vụ Google Play.Mô hình được liên kết tĩnh với ứng dụng của bạn tại thời điểm xây dựng.
Kích thước ứng dụngTăng kích thước khoảng 600 KB.Dung lượng tăng khoảng 3,2 MB.
Thời gian khởi chạyBạn có thể phải đợi mô hình tải xuống trước khi sử dụng lần đầu tiên.Mô hình có sẵn ngay lập tức.

Trước khi bắt đầu

  1. Trong tệp build.gradle cấp dự án, hãy nhớ thêm kho lưu trữ Maven của Google vào cả hai mục buildscriptallprojects.

  2. Thêm các phần phụ thuộc cho thư viện Android của Bộ công cụ máy học vào tệp gradle cấp ứng dụng của bạn, thường là app/build.gradle. Hãy chọn một trong những phần phụ thuộc sau đây dựa trên nhu cầu của bạn:

    Để đóng gói mô hình bằng ứng dụng:

    dependencies {
      // ...
      // Use this dependency to bundle the model with your app
      implementation 'com.google.mlkit:barcode-scanning:17.0.2'
    }
    

    Cách sử dụng mô hình trong Dịch vụ 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:18.1.0'
    }
    
  3. Nếu chọn sử dụng mô hình này trong Dịch vụ Google Play, bạn có thể định cấu hình ứng dụng để tự động tải mô hình đó xuống thiết bị sau khi ứng dụng được cài đặt từ Cửa hàng Play. Để thực hiện việc này, hãy thêm nội dung khai báo sau vào tệp AndroidManifest.xml của ứng dụng:

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

    Bạn cũng có thể kiểm tra rõ ràng tình trạng cung cấp mô hình và yêu cầu tải xuống thông qua API InstallInstallClient của Dịch vụ Google Play.

    Nếu bạn không bật tính năng tải mô hình xuống khi cài đặt hoặc yêu cầu tải xuống rõ ràng, thì mô hình sẽ được tải xuống vào lần đầu tiên bạn chạy trình quét. Các yêu cầu bạn thực hiện trước khi tải xuống không tạo ra kết quả nào.

Nhập nguyên tắc về hình ảnh

  • Để bộ công cụ máy học đọc được mã vạch chính xác, hình ảnh nhập vào phải chứa mã vạch được biểu thị bằng đủ dữ liệu pixel.

    Các yêu cầu cụ thể về dữ liệu pixel phụ thuộc vào cả loại mã vạch lẫn lượng dữ liệu được mã hoá trong đó, vì nhiều mã vạch hỗ trợ trọng tải khác nhau. Nhìn chung, đơn vị nhỏ nhất có ý nghĩa của mã vạch phải rộng ít nhất 2 pixel và cao 2 pixel cho mã 2 chiều.

    Ví dụ: mã vạch EAN-13 bao gồm các thanh và không gian rộng 1, 2, 3 hoặc 4 đơn vị, vì vậy, hình ảnh mã vạch EAN-13 lý tưởng có các thanh và khoảng trắng rộng ít nhất 2, 4, 6 và 8 pixel. Vì mã vạch EAN-13 có tổng chiều rộng là 95 đơn vị, nên mã vạch phải có chiều rộng tối thiểu là 190 pixel.

    Các định dạng mật độ, chẳng hạn như PDF417, cần có kích thước pixel lớn hơn để Bộ công cụ máy học đọc được các dữ liệu đó một cách đáng tin cậy. Ví dụ: mã PDF417 có thể có tối đa 34 đơn vị rộng 17 đơn vị "từ" trong một hàng, tốt nhất nên rộng tối thiểu 1156 pixel.

  • Tiêu điểm kém về hình ảnh có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của việc quét. Nếu ứng dụng của bạn không nhận được kết quả chấp nhận được, hãy yêu cầu người dùng chụp lại hình ảnh.

  • Đối với các ứng dụng thông thường, bạn nên cung cấp hình ảnh có độ phân giải cao hơn, chẳng hạn như 1280x720 hoặc 1920x1080, để cho phép quét mã vạch từ một khoảng cách lớn hơn từ máy ảnh.

    Tuy nhiên, trong các ứng dụng cần độ trễ, bạn có thể cải thiện hiệu suất bằng cách chụp ảnh ở độ phân giải thấp hơn, nhưng yêu cầu mã vạch chiếm phần lớn hình ảnh nhập vào. Ngoài ra, hãy xem bài viết Mẹo cải thiện hiệu suất theo thời gian thực.

1. Định cấu hình máy quét mã vạch

Nếu biết mình muốn đọc định dạng mã vạch nào, bạn có thể cải thiện tốc độ của trình phát hiện mã vạch bằng cách chỉ định cấu hình trình phát hiện đó để phát hiện các định dạng đó.

Ví dụ: để chỉ phát hiện mã Aztec và mã QR, hãy tạo một đối tượng BarcodeScannerOptions như trong ví dụ sau:

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();

Các định dạng sau được hỗ trợ:

  • Mã 128 (FORMAT_CODE_128)
  • Mã 39 (FORMAT_CODE_39)
  • Mã 93 (FORMAT_CODE_93)
  • Thanh Coda (FORMAT_CODABAR)
  • EAN-13 (FORMAT_EAN_13)
  • EAN-8 (FORMAT_EAN_8)
  • Ý (FORMAT_ITF)
  • UPC-A (FORMAT_UPC_A)
  • UPC-E (FORMAT_UPC_E)
  • Mã QR (FORMAT_QR_CODE)
  • PDF417 (FORMAT_PDF417)
  • Tiếng Aztec (FORMAT_AZTEC)
  • Ma trận dữ liệu (FORMAT_DATA_MATRIX)

2. Chuẩn bị hình ảnh nhập

Để nhận dạng mã vạch trong hình ảnh, hãy tạo một đối tượng InputImage từ Bitmap, media.Image, ByteBuffer, mảng byte hoặc một tệp trên thiết bị. Sau đó, chuyển đối tượng InputImage sang phương thức process của BarcodeScanner\39;.

Bạn có thể tạo một đối tượng InputImage từ nhiều nguồn, mỗi nguồn được giải thích ở bên dưới.

Sử dụng media.Image

Để tạo một đối tượng InputImage từ đối tượng media.Image, chẳng hạn như khi chụp ảnh từ máy ảnh của thiết bị, hãy truyền đối tượng media.Image và chế độ xoay của hình ảnh đến InputImage.fromMediaImage().

Nếu bạn sử dụng thư viện CameraX, thì các lớp OnImageCapturedListenerImageAnalysis.Analyzer sẽ tính toán giá trị xoay vòng cho bạn.

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
          // ...
        }
    }
}

Nếu không sử dụng thư viện máy ảnh cung cấp cho bạn mức độ xoay của hình ảnh, bạn có thể tính toán mức độ đó từ độ xoay của thiết bị và hướng của cảm biến máy ảnh trong thiết bị.

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;
}

Sau đó, hãy truyền đối tượng media.Image và giá trị độ xoay cho InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

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

Sử dụng URI tệp

Để tạo một đối tượng InputImage từ URI tệp, hãy chuyển ngữ cảnh ứng dụng và URI tệp cho InputImage.fromFilePath(). Tính năng này rất hữu ích khi bạn sử dụng ý định ACTION_GET_CONTENT để nhắc người dùng chọn hình ảnh trong ứng dụng thư viện ảnh.

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();
}

Sử dụng ByteBuffer hoặc ByteArray

Để tạo một đối tượng InputImage từ ByteBuffer hoặc ByteArray, trước tiên, hãy tính độ xoay hình ảnh như mô tả trước đó cho đầu vào media.Image. Sau đó, tạo đối tượng InputImage bằng vùng đệm hoặc mảng, cùng với chiều cao, chiều rộng, định dạng mã hóa màu và độ xoay của hình ảnh:

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
);

Sử dụng Bitmap

Để tạo một đối tượng InputImage từ đối tượng Bitmap, hãy khai báo sau:

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

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

Hình ảnh này được biểu thị bằng một đối tượng Bitmap cùng với độ xoay.

3. Nhận thực thể của 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. Xử lý hình ảnh

Truyền hình ảnh đến phương thức 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. Nhận thông tin từ mã vạch

Nếu thao tác nhận dạng mã vạch thành công, danh sách các đối tượng Barcode sẽ được chuyển đến trình nghe thành công. Mỗi đối tượng Barcode đại diện cho một mã vạch được phát hiện trong hình ảnh. Đối với mỗi mã vạch, bạn có thể lấy toạ độ giới hạn của mã trong hình ảnh nhập vào, cũng như dữ liệu thô được mã hoá bằng mã vạch. Ngoài ra, nếu trình quét mã vạch có thể xác định loại dữ liệu được mã hoá bằng mã vạch, thì bạn có thể tìm đối tượng chứa dữ liệu được phân tích cú pháp.

Ví dụ:

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;
    }
}

Mẹo cải thiện hiệu suất theo thời gian thực

Nếu bạn muốn quét mã vạch trong ứng dụng theo thời gian thực, hãy làm theo những nguyên tắc sau để đạt được tốc độ khung hình tốt nhất:

  • Không chụp ảnh đầu vào ở độ phân giải gốc của máy ảnh. Trên một số thiết bị, tính năng chụp ảnh ở độ phân giải gốc sẽ tạo ra hình ảnh cực lớn (hơn 10 megapixel), dẫn đến độ trễ rất thấp mà không mang lại độ chính xác. Thay vào đó, chỉ yêu cầu kích thước của máy ảnh cần có để phát hiện mã vạch, thường không quá 2 megapixel.

    Nếu tốc độ quét quan trọng, bạn có thể giảm độ phân giải chụp ảnh hơn nữa. Tuy nhiên, hãy lưu ý các yêu cầu tối thiểu về kích thước mã vạch cũng như các yêu cầu nêu trên.

    Nếu bạn đang cố gắng nhận dạng mã vạch từ một chuỗi khung hình video phát trực tuyến, thì trình nhận dạng có thể tạo ra các kết quả khác nhau giữa các khung hình. Bạn nên đợi cho đến khi nhận được cùng một chuỗi giá trị liên tục để chắc chắn rằng mình đang trả về một kết quả tốt.

    Chữ số tổng kiểm không được hỗ trợ cho ITF và CODE-39.

  • Nếu bạn sử dụng API Camera hoặc camera2, hãy hạn chế các lệnh gọi đến trình phát hiện. Nếu có khung video mới trong khi trình phát hiện đang chạy, hãy thả khung hình. Hãy xem lớp VisionProcessorBase trong ứng dụng mẫu khởi động nhanh để biết ví dụ.
  • Nếu bạn sử dụng API CameraX, hãy nhớ đặt chiến lược backpressure thành giá trị mặc định ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST. Việc này đảm bảo mỗi lần chỉ phân phối một hình ảnh để phân tích. Nếu nhiều hình ảnh được tạo hơn khi trình phân tích bận, các hình ảnh đó sẽ tự động bị xóa và không được đưa vào hàng đợi phân phối. Khi hình ảnh đang được phân tích bị đóng bằng cách gọi ImageImage.Closed(), hình ảnh mới nhất sẽ được phân phối.
  • Nếu bạn sử dụng đầu ra của trình phát hiện để che phủ hình ảnh trên hình ảnh nhập vào, trước tiên, hãy lấy kết quả từ Bộ công cụ máy học, sau đó kết xuất hình ảnh và lớp phủ trong một bước duy nhất. Thao tác này sẽ xuất hiện trên bề mặt màn hình chỉ một lần cho mỗi khung đầu vào. Hãy xem các lớp CameraSourcePreview GraphicOverlay trong ứng dụng mẫu khởi động nhanh để xem ví dụ.
  • Nếu bạn sử dụng API Camera2, hãy chụp ảnh ở định dạng ImageFormat.YUV_420_888. Nếu bạn sử dụng API Máy ảnh cũ, hãy chụp ảnh ở định dạng ImageFormat.NV21.