用樹莓派4，OLED，USB攝像頭搭建條形碼掃描設備

最近618優惠，買了樹莓派4，打算給娃當電腦用。到手之後先自己玩了下，做了一個簡單的掃碼程序。

樹莓派4相關硬件採購

• 樹莓派4的4GB版本。官方定價65美金，京東300減40到手389。
• Micro HDMI轉HDMI線。樹莓派4更換了電源接口。
• HDMI母對母轉接頭。用於延長HDMI線。
• 樹莓派智能貼身管家。包含可編程風扇，RGB燈和OLED顯示模塊。

系統安裝

1. 官網下載官方系統https://www.raspberrypi.org/downloads/。
2. 用Win32 Disk Imager把鏡像寫到sdcard裏。
3. 卡插入樹莓派4，連接電源。注意：電源至少3A輸出，不要隨便連接USB接口供電。

系統配置

開啓I2C, VNC, 和SSH。

要通過Windows遠程連接，可以安裝tightvncserver和xrdp:

sudo apt update
sudo apt install tightvncserver xrdp

接下來檢查下磁盤空間是否足夠：

df -H
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/root        32G  8.9G   21G  30% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           2.1G     0  2.1G   0% /dev/shm
tmpfs           2.1G  9.1M  2.1G   1% /run
tmpfs           5.3M  4.1k  5.3M   1% /run/lock
tmpfs           2.1G     0  2.1G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mmcblk0p1  265M   54M  211M  21% /boot
tmpfs           405M  4.1k  405M   1% /run/user/1000

如果sdcard存儲空間沒有被完全利用，可以通過raspi-config來配置：

sudo raspi-config

安裝OpenCV

OpenCV用來打開攝像頭獲取視頻幀。

下載最新版本源碼：https://github.com/opencv/opencv/releases

安裝所有依賴的包：

sudo apt install build-essential cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev

編譯運行（這裏要花上幾個小時，很慢）：

mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DOPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON ..
make -j4
sudo make install

C/C++代碼

下載Dynamsoft Barcode Reader SDK的樹莓派版本： https://www.dynamsoft.com/Downloads/Dynamic-Barcode-Reader-Download.aspx

創建CMakeLists.txt文件。裏面添加編譯鏈接需要的libDynamsoftBarcodeReader.so, OpenCV相關的庫，以及WiringPi：

link_directories("${PROJECT_SOURCE_DIR}/platforms/linux/") 
find_package(OpenCV REQUIRED)
include_directories("${PROJECT_BINARY_DIR}" "${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/")
 
add_executable(BarcodeReader ssd1306_i2c.c BarcodeReader.cxx)
target_link_libraries (BarcodeReader "DynamsoftBarcodeReader" ${OpenCV_LIBS} wiringPi)

使用OpenCV獲取攝像頭視頻流：

#include <opencv2/core.hpp>
#include <opencv2/videoio.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgcodecs.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
 
Mat frame;
VideoCapture capture(0);
for (;;)
{
    int key = waitKey(10);
    if ((key &amp; 0xff) == 27/*ESC*/) break;
 
    capture >> frame; // read the next frame from camera
    if (frame.empty())
    {
        cerr << "ERROR: Can't grab camera frame." << endl;
        break;
    }   
    imshow("Dynamsoft Barcode Reader", frame);
     
}

條形碼識別：

#include "DynamsoftBarcodeReader.h"
#include "BarcodeReaderConfig.h"
 
void textResultCallback(int frameId, TextResultArray *pResults, void * pUser)
{
    char * pszTemp = NULL;
    pszTemp = (char*)malloc(4096);
 
    if (pResults->resultsCount == 0)
    {
        snprintf(pszTemp, 4096, "No barcode found.\r\n\r\n");
        printf(pszTemp);
        free(pszTemp);
        CBarcodeReader::FreeTextResults(&pResults);
        return;
    }
     
    for (int iIndex = 0; iIndex < pResults->resultsCount; iIndex++)
    {
        snprintf(pszTemp, 4096, "Barcode %d:\r\n", iIndex + 1);
        printf(pszTemp);
        snprintf(pszTemp, 4096, "Type: %s, Value: %s\r\n", pResults->results[iIndex]->barcodeFormatString, pResults->results[iIndex]->barcodeText);
        printf(pszTemp);
 
        draw_OLED(pszTemp);
    }
    free(pszTemp);
    CBarcodeReader::FreeTextResults(&amp;pResults);
}
 
 
CBarcodeReader reader;
int iRet = reader.InitLicense("LICENSE-KEY");
reader.SetTextResultCallback(textResultCallback,NULL);
capture >> frame;
int width = capture.get(CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
int height = capture.get(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
 
iRet = reader.StartFrameDecoding(10, 10, width, height, frame.step.p[0], IPF_RGB_888, "");
for (;;)
{
        int key = waitKey(10);
        if ((key &amp; 0xff) == 27/*ESC*/) break;
 
        capture >> frame; // read the next frame from camera
        if (frame.empty())
        {
            cerr << "ERROR: Can't grab camera frame." << endl;
            break;
        }   
        reader.AppendFrame(frame.data);
 
        imshow("Dynamsoft Barcode Reader", frame);
         
}
 
reader.StopFrameDecoding();    

OLED顯示結果：

#include <wiringPi.h>
#include <wiringPiI2C.h>
 
#include "ssd1306_i2c.h"
 
void draw_OLED(char* content)
{
    ssd1306_clearDisplay();
    ssd1306_drawString(content);
    ssd1306_display();
}

最後編譯運行程序：

mkdir build
cd build
cmake ..
cmake –build .
./BarcodeReader

視頻演示

用樹莓派4，OLED，USB攝像頭搭建條形碼掃描設備

程序開機啓動

創建一個shell腳本 /home/pi/autostart.sh：

#!/bin/sh
/home/pi/raspberry-pi-cpp-barcode/build/BarcodeReader

修改執行權限：

chmod a+x autostart.sh

創建/home/pi/.config/autostart/autostart.desktop：

[Desktop Entry]
Type=Application
Exec=sh /home/pi/autostart.sh

重啓系統之後程序就會自動運行。

源碼

https://github.com/yushulx/raspberry-pi-cpp-barcode