QR-Codes findet man überall, diese können Links zu Webseiten, Identifikationsnummer oder irgendeine andere Information beinhalten.

Die Grundschulen müssen aktuell QR-Codes einscannen oder abtippen 🙂 um Schülerinnen und Schülern eindeutige Identifikationsnummern zuzuweisen, damit diese bei den Corona Pooltests identifiziert werden können.

Für diese Zwecke habe ich einen einfachen QR Code Scanner in Python programmiert. Hier können sie das Programm, welches aktuell nur unter Windows läuft, herunterladen:

Bei Fragen oder Anregungen können Sie mir gerne eine Mail an: r.scheglmann@gmail.com senden.

Wenn du das Programm auf einem anderen Computer ausführst, kann es sein, dass das Anti Virenprogramm die Datei als Gefahr einstuft und du die Ausführung der Datei extra erlauben musst.
Da man mit Python sehr viel auch am Betriebssystem oder an Dateien ändern kann, ist diese Warnung eigentlich richtig und man sollte nur Programme ausführen, die man auch kennt oder deren Ersteller man vertraut!

Als Kamera eignet sich eine am Computer angeschlossene Dokumentenkamera wunderbar.

Aufbau des Programms

• Das Programm soll auf eine angeschlossene Webcam zugreifen.
• Das Video der Webcam soll dem Nutzer angezeigt werden.
• Wird von der Webcam ein QR-Code erkannt, soll dieser:
  • angezeigt werden.
  • in die Zwischenablage kopiert werden.
• Im Anschluss soll der Code aus der Zwischenablage an die aktuelle Stelle des Mauszeigers eingefügt werden.
• Optional kann nach dem Einfügen eine weitere automatische Aktion ausgeführt werden, z.B.: das Drücken einer Taste „Enter“ oder „Tabulator“. So kann man einfach die Nummern in Textfelder eingeben und nach der Eingabe automatisch zum nächsten Feld springen.

Hier siehst du den Code vom QRCodeScanner.py.

#benötigte Module werden importiert
import tkinter
from cv2 import cvtColor, COLOR_BGR2RGB, VideoCapture
import PIL.Image, PIL.ImageTk
import time
import pyzbar.pyzbar as pyzbar
import simpleaudio
import pyperclip
import pyautogui as pya
import webbrowser
import keyboard

#start
class App:
    def __init__(self, window, window_title):
        
        #tkinter UI Vorbereitungen
        self.window = window
        self.window.title(window_title)
        self.window.iconbitmap("favicon.ico")
        
        #Videoquelle wird auf 0 gesetzt
        self.changeVideoInput(0)
                
        #UI: Canvas für das Video wird erstellt
        self.canvas = tkinter.Canvas(window, width = self.camera.get(3), height = self.camera.get(4))
        self.canvas.pack()
        
        #UI: Gescannten Code anzeigen
        frame0 = tkinter.Frame(window)
        frame0.pack()
        self.inputCode = tkinter.Entry(frame0, width=35, font = "Helvetica 15", justify="center")
        self.inputCode.pack(side="left")
        self.buttonCode = tkinter.Button(frame0, text="öffnen", command=lambda:self.openWebsite(self.inputCode.get()))
        self.buttonCode.pack(side="left", padx=6)
        
        #UI: Modus auswählen
        self.scanModus = "auto"
        self.tempScanMode = "manuell"
        self.radioGroup = tkinter.StringVar(self.window, "auto")
        frameModus = tkinter.Frame(window)
        frameModus.pack()
        self.labelRadio = tkinter.Label(frameModus, text="Scanntyp:")
        self.labelRadio.pack(side="left")
        self.radioModus1 = tkinter.Radiobutton(frameModus, text="auto", variable=self.radioGroup, value="auto", command=lambda:self.changeScanMode())
        self.radioModus1.pack(side="left")
        self.radioModus2 = tkinter.Radiobutton(frameModus, text="manuell", variable=self.radioGroup, value="manuell", command=lambda:self.changeScanMode())
        self.radioModus2.pack(side="left")
        self.buttonRadio = tkinter.Button(frameModus, text="scan (ESC)", command=lambda:self.changeTempScanMode())
        self.buttonRadio.pack(side="left", padx=6)
                
        #UI: Kamera auswählen
        frame1 = tkinter.Frame(window)
        frame1.pack()
        self.labelCamera = tkinter.Label(frame1, text="Kamera wählen (0-n):")
        self.labelCamera.pack(side="left")
        self.inputCamera = tkinter.Entry(frame1)
        self.inputCamera.pack(side="left")
        self.set_text(self.inputCamera, "0")
        self.buttonCamera = tkinter.Button(frame1, text="ok", command=lambda:self.changeVideoInput(int(self.inputCamera.get())))
        self.buttonCamera.pack(side="left", padx=6)

        #UI: Aktion nach Scann auswählen
        self.actions = ["enter"]
        frame2 = tkinter.Frame(window)
        frame2.pack()
        self.labelAction = tkinter.Label(frame2, text="Aktion nach Scannen wählen:")
        self.labelAction.pack(side="left")
        self.inputAction = tkinter.Entry(frame2)
        self.inputAction.pack(side="left")
        self.set_text(self.inputAction, "enter")
        self.buttonAction = tkinter.Button(frame2, text="ok", command=lambda:self.changeActions())
        self.buttonAction.pack(side="left", padx=6)

        #UI: Informationen Link
        frame4 = tkinter.Frame(window)
        frame4.pack()
        linkInfo = tkinter.Label(frame4, text="weitere Informationen", fg="blue", cursor="hand2")
        linkInfo.pack()
        linkInfo.bind("<Button-1>", lambda e: self.openWebsite("https://www.unsere-schule.org"))
        
        #Delay einfügen, wie oft das Video aktualisiert werden soll
        self.delay = 15
        self.update()
        
        #wenn man im manuellen Scanmodus ist, wird mit der Taste ESC gescannt
        keyboard.add_hotkey("esc", lambda:self.changeTempScanMode())
        
        self.window.wm_attributes("-topmost", 1)
        self.window.mainloop()

    #Scanmode wird temporär geändert
    def changeTempScanMode(self):
        self.tempScanMode = "auto"
    
    #Scanmode wird dauerhaft geändert
    def changeScanMode(self):
        if(self.radioGroup.get() == "auto"):
            self.scanModus = "auto"
        else:
            self.scanModus = "manuell"
        
    #öffnet den Browser mit der übergebenen URL
    def openWebsite(self, url):
        webbrowser.open_new(url)
   
    #erstellt aus einem String ein Array für die Aktionen, die nach dem Scann ausgeführt werden sollen
    def changeActions(self):
        self.actions = self.inputAction.get().replace(" ", "").split(",")
        self.window.focus()
        
    #verändert die Quelle der Webcam
    def changeVideoInput(self, videoSource):
        self.camera = VideoCapture(videoSource)
        self.window.focus()
    
    #fügt Text in ein Textfeld ein 
    def set_text(self, tempEntry, text):
        tempEntry.delete(0,tkinter.END)
        tempEntry.insert(0,text)
        return
    
    #spielt ein Geräusch nach dem Scannen
    def playBeep(self):
        filename = 'beep.wav'
        wave_obj = simpleaudio.WaveObject.from_wave_file(filename)
        play_obj = wave_obj.play()
        
    #aktualisiert das Kamerabild
    def update(self):
           
        #holt das aktuelle Bild der Kamera
        ret, frame = self.camera.read()        
        if ret:
            if(self.scanModus == "auto" or self.tempScanMode == "auto"):
                frame, found = self.read_barcodes(frame)
            else:
                found = 0
            frame = cvtColor(frame, COLOR_BGR2RGB)
            self.photo = PIL.ImageTk.PhotoImage(image = PIL.Image.fromarray(frame))
            self.canvas.create_image(0, 0, image = self.photo, anchor = tkinter.NW)
            #wurde ein Code gefunden
            if(found == 1):                
                time.sleep(1)
                if(self.tempScanMode == "auto"):
                    self.tempScanMode = "manuell"
                
        self.window.after(self.delay, self.update)

    #es wird nach einem QR-Code bzw. Barcode gesucht
    def read_barcodes(self, frame):
        barcodes = pyzbar.decode(frame)       
        for barcode in barcodes:
            barcode_info = barcode.data.decode('utf-8')
            #Code wird in die Zwischenablage kopiert und eingefügt
            pyperclip.copy(barcode_info)
            #strg + v - also das Einfügen des Inhalts aus der Zwischenablage wird simuliert
            pya.keyDown('ctrl')
            pya.keyDown('v')
            pya.keyUp('ctrl')
            pya.keyUp('v')
            self.playBeep()
            time.sleep(0.1)
            #weitere Aktion wird ausgeführt
            for action in self.actions:
                pya.hotkey(action)
                time.sleep(0.1)
                           
            self.set_text(self.inputCode, barcode_info)
            return frame, 1
        return frame, 0


#Ein Objekt der Klasse App wird erstellt
App(tkinter.Tk(), "QRCodeScanner")

Verbesserungsmöglichkeiten

• App für Mac erstellen.
• Multithreading einbauen, damit das Kamerabild nach erfolgreichem Scan nicht mehr für kurze Zeit still steht.
• DropDown Liste mit allen gefundenen Kameras hinzufügen.
• …

Links

• Ausführbare .exe Datei erstellen
• QR Code Generator
• Favicon Generator
• PyAutoGUI