iOS系统原生 二维码的生成、扫描和读取（高清、彩色）

　　由于近期工作中遇到了个需求：需要将一些固定的字段 在多个移动端进行相互传输，所以就想到了 二维码 这个神奇的东东！ 现在的大街上、连个摊煎饼的大妈 都有自己的二维码来让大家进行扫码支付。可见现在的二维码使用率多高， 不光如此，在很多的社交类的APP 基本都有扫一扫加好友这个功能吧，因此决定学一学这个神奇的东西。

　　查找了一些资料博客啊发现，iOS7之前 对于开发人员来说 熟悉的第三方QRCode库有: 

• 
  ZXing
  Google出品并开源 一直到现在都还有专人维护 是世界上使用最广的二维码库 iOS上比较稳定的移植版是ZXingObj

• ZBar
  功能上与ZXing不相伯仲 可惜的是项目在2012年之后就不维护了 虽然代码到现在还可以使用

但是iOS7之后呢，系统框架已经集成二维码的生成与读取, 这使开发变得方便很多, 并且会比第三方更加效率。今天就来讲讲用系统原生的方式 来实现二维码的生成和扫描吧

 （ 一 ）高清二维码

系统二维码主要通过  CIFilter  的对象来完成, 当然首先我们需要先导入这个类所在的框架，并实现下面的代码

　　　#import <CoreImage/CoreImage.h>

      // 1.创建过滤器 -- 苹果没有将这个字符定义为常量
     CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIQRCodeGenerator"];
      
      // 2.过滤器恢复默认设置
      [filter setDefaults];
     
     // 3.给过滤器添加数据(正则表达式/帐号和密码) -- 通过KVC设置过滤器,只能设置NSData类型
     NSString *dataString = @"http://www.baidu.com";
     NSData *data = [dataString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
     [filter setValue:data forKeyPath:@"inputMessage"];
     
     // 4.获取输出的二维码
     CIImage *outputImage = [filter outputImage];
     
     // 5.显示二维码
     UIImage *image = [UIImage imageWithCIImage:outputImage];

　　

通过上面这种最简单的方式 生成的二维码很模糊，而且二维码的大小也不方便控制，

对于我们来说，需求的是一张 能控制大小，并且高清显示的二维码，因此我们需要用一种方式 将CIImage 转为我们心目中那个UIImage

/** 根据CIImage生成指定大小的UIImage */
+ (UIImage *)createNonInterpolatedUIImageFormCIImage:(CIImage *)image withSize:(CGFloat)size {
    CGRect extent = CGRectIntegral(image.extent);
    CGFloat scale = MIN(size/CGRectGetWidth(extent), size/CGRectGetHeight(extent));
    
    // 1.创建bitmap;
    size_t width = CGRectGetWidth(extent) * scale;
    size_t height = CGRectGetHeight(extent) * scale;
    CGColorSpaceRef cs = CGColorSpaceCreateDeviceGray();
    CGContextRef bitmapRef = CGBitmapContextCreate(nil, width, height, 8, 0, cs, (CGBitmapInfo)kCGImageAlphaNone);
    CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];
    CGImageRef bitmapImage = [context createCGImage:image fromRect:extent];
    CGContextSetInterpolationQuality(bitmapRef, kCGInterpolationNone);
    CGContextScaleCTM(bitmapRef, scale, scale);
    CGContextDrawImage(bitmapRef, extent, bitmapImage);
    
    // 2.保存bitmap到图片
    CGImageRef scaledImage = CGBitmapContextCreateImage(bitmapRef);
    CGContextRelease(bitmapRef);
    CGImageRelease(bitmapImage);
    return [UIImage imageWithCGImage:scaledImage];
}

（ 二 ）彩色二维码 

在使用过程中发现了个问题， 就是当我们使用一个长度过长的字段 去生成高清二维码的时候，这个二维码 就会变得非常密集、浓稠， 用手机来扫描的时候，由于手机摄像头像素问题很难读取到这个二维码，因此我需要一个 彩色二维码来增加它的辨识度。

 

    // 1、创建滤镜对象
    CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIQRCodeGenerator"];
    
    // 恢复滤镜的默认属性
    [filter setDefaults];
    
    // 2、设置数据
    NSString *string_data = @"http://www.baidu.com";
    NSData *qrImageData = [string_data dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    // 设置过滤器的输入值, KVC赋值
    [filter setValue:qrImageData forKey:@"inputMessage"];
    
    // 3、获得滤镜输出的图像
    CIImage *outputImage = [filter outputImage];
    
    // 图片小于(27,27),我们需要放大
    outputImage = [outputImage imageByApplyingTransform:CGAffineTransformMakeScale(9, 9)];
    
    
    // 4、创建彩色过滤器(彩色的用的不多)
    CIFilter * color_filter = [CIFilter filterWithName:@"CIFalseColor"];
    
    // 设置默认值
    [color_filter setDefaults];
    
    // 5、KVC 给私有属性赋值
    [color_filter setValue:outputImage forKey:@"inputImage"];
    
    // 6、需要使用 CIColor 为背景颜色 和 主颜色 上色
    // inputColor0：背景颜色 ，inputColor1 主颜色
    // 注意不要使用 [CIColor redColor][CIColor blueColor]，这些类似于UIColor的方法只有在iOS 10系统才有
    [color_filter setValue:[CIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1] forKey:@"inputColor0"];
    [color_filter setValue:[CIColor colorWithRed:0 green:0 blue:1] forKey:@"inputColor1"];
    
    // 7、设置输出
    CIImage *colorImage = [color_filter outputImage];

    //8、输出UIImage
    UIImage *image = [UIImage imageWithCIIimage:colorImage];

 

　　

扫描二维码

 扫描主要使用的是AVFoundation 使用起来也非常的简单 ，通过设置<AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate>代理可以监听扫描到的二维码中的信息

#import "ViewController.h"
#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

@interface ViewController () <AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate>
/// 会话对象
@property (nonatomic, strong) AVCaptureSession *session;
/// 图层类
@property (nonatomic, strong) AVCaptureVideoPreviewLayer *previewLayer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
 // 1、获取摄像设备
    AVCaptureDevice *device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    
    // 2、创建输入流
    AVCaptureDeviceInput *input = [AVCaptureDeviceInput deviceInputWithDevice:device error:nil];
    
    // 3、创建输出流
    AVCaptureMetadataOutput *output = [[AVCaptureMetadataOutput alloc] init];
    
    // 4、设置代理 在主线程里刷新
    [output setMetadataObjectsDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];
    
    // 设置扫描范围(每一个取值0～1，以屏幕右上角为坐标原点)
    // 注：微信二维码的扫描范围是整个屏幕，这里并没有做处理（可不用设置）
    output.rectOfInterest = CGRectMake(0.05, 0.2, 0.7, 0.6);
    
    // 5、初始化链接对象（会话对象）
    self.session = [[AVCaptureSession alloc] init];
    // 高质量采集率
    [_session setSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh];
    
    // 5.1 添加会话输入
    [_session addInput:input];
    
    // 5.2 添加会话输出
    [_session addOutput:output];
    
    // 6、设置输出数据类型，需要将元数据输出添加到会话后，才能指定元数据类型，否则会报错
    // 设置扫码支持的编码格式(如下设置条形码和二维码兼容)
    output.metadataObjectTypes = @[AVMetadataObjectTypeQRCode, AVMetadataObjectTypeEAN13Code,  AVMetadataObjectTypeEAN8Code, AVMetadataObjectTypeCode128Code];
    
    // 7、实例化预览图层, 传递_session是为了告诉图层将来显示什么内容
    self.previewLayer = [AVCaptureVideoPreviewLayer layerWithSession:_session];
    _previewLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspectFill;
    _previewLayer.frame = self.view.layer.bounds;
    
    // 8、将图层插入当前视图
    [self.view.layer insertSublayer:_previewLayer atIndex:0];
    
    // 9、启动会话
    [_session startRunning];
}

#pragma mark - 获取扫描结果
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
{
    if (metadataObjects.count > 0) {
        AVMetadataMachineReadableCodeObject *object = [metadataObjects lastObject];
        NSLog(@"%@", object.stringValue);
    }
}

@end

 AVCaptureMetadataOutput 有个属性 rectOfInterest 他是用来控制你屏幕扫描的范围的，默认是按照整个屏幕来扫描，rectOfInterest的值的范围都是0-1 是按比例取值而不是实际尺寸 不过其实也很简单 只要换算一下就好了 ，这里唯一要注意的一点是 rectOfInterest 都是按照横屏来计算的 所以当竖屏的情况下 x轴和y轴要交换一下

读取二维码 

读取主要用到CoreImage 不过要强调的是读取二维码的功能只有在iOS8之后才支持，读取的代码也非常的简单

//首先拿到  我们需要读取的那个图片
UIImage * srcImage = qrcodeImage;

CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];

 // CIDetector(CIDetector可用于人脸识别)进行图片解析，声明一个CIDetector，并设定识别类型 CIDetectorTypeQRCode
CIDetector *detector = [CIDetector detectorOfType:CIDetectorTypeQRCode context:context options:@{CIDetectorAccuracy:CIDetectorAccuracyHigh}];

CIImage *image = [CIImage imageWithCGImage:srcImage.CGImage];

    // 取得识别结果是个数组
    NSArray *features = [detector featuresInImage:[CIImage imageWithCGImage:image.CGImage]];
    for (int index = 0; index < [features count]; index ++) {
        CIQRCodeFeature *feature = [features objectAtIndex:index];
        //这个String就是我们从二维码中获取到的信息
        NSString *scannedResult = feature.messageString;
}