iOS二维码天生与中间小图添加实战

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  简介：二维码天生在iOS开辟中广泛应用，用于快速信息获取与应用快捷入口。本压缩包提供一个示例代码或库，展示如何利用iOS原生框架天生二维码并在其中间添加小图，提拔二维码的辨识度和美观性。通过Core Image框架转换字符串为二维码图像，AVFoundation框架进行二维码识别，以及使用Core Graphics或UIKit将小图与二维码合并。开辟者可通过此教程更好地理解和应用这些概念，实现更复杂的二维码功能。
1. 二维码天生基本原理

  二维码（QR Code）作为一种快速的信息载体，广泛应用于商品追溯、身份验证等领域。它的基本原理是将信息编码到优劣相间的方形矩阵中，通过识别矩阵中的不同模式来还原信息内容。二维码的天生首先必要确定编码格式，比方UTF-8，然后根据信息内容盘算出纠错级别和掩模模式，最终天生对应的二维矩阵。这个矩阵可以进一步转换成图像，供不同的设备和应用使用。二维码的天生算法涉及到了信息的编码、纠错编码、矩阵天生和图形渲染等多个步骤，是信息技术和图形设计的联合体。
2. Core Image框架二维码天生

  Core Image框架是苹果公司提供的一个强盛的图像处理框架，它提供了丰富的接口来处理图像和视频。在二维码天生方面，Core Image框架可以利用其内置的滤镜和图像处理功能快速天生高质量的二维码图像。
2.1 Core Image框架概述

2.1.1 Core Image框架的先容

  Core Image框架是苹果公司在iOS和macOS平台上推出的一个强盛的图像处理库。它提供了一系列的API来处理图像和视频数据，包括图像过滤、颜色处理、图像分析等功能。Core Image框架的API使用起来非常直观，并且由于苹果对其进行了高度优化，因此在性能上也非常精彩。
2.1.2 Core Image框架在二维码天生中的作用

  Core Image框架在二维码天生中重要负责天生二维码图像的核心功能。通过Core Image框架，我们可以轻松地将文本信息转换为二维码图像，并且可以对天生的二维码图像进行进一步的图像处理，好比颜色、尺寸和形状的调整。
2.2 二维码天生的步骤

2.2.1 创建CIContext对象

  在Core Image框架中，  CIContext  对象是进行图像处理的上下文环境。在天生二维码之前，我们必要创建一个  CIContext  对象，以便后续的操纵可以或许在正确的环境中实行。

1. import CoreImage
3. // 创建CIContext对象
4. let context = CIContext(options: nil)

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2.2.2 创建CIPixelBuffer对象

   CIPixelBuffer  对象用于表示图像数据的缓冲区。在天生二维码的过程中，我们必要将二维码的数据填充到  CIPixelBuffer  对象中。

1. // 创建CIPixelBuffer对象
2. let width = 300
3. let height = 300
4. var pixelBuffer: CIPixelBuffer?
5. let pixelAttributes = [
6.     kCVPixelBufferIOSurfacePropertiesKey: [kCVPixelBufferIOSurfaceIsPlanar as String: true],
7.     kCVPixelBufferCGImageCompatibilityKey: true,
8.     kCVPixelBufferCGBitmapContextCompatibilityKey: true
9. ]
10. let ciFormat = kCIFormatBGRA8
11. let pixelBufferRef = CIPixelBuffer(width: width, height: height, pixelFormat: ciFormat, ciContext: context!, colorSpace: nil, bytesPerRow: 0, numberPlanes: 1, pixelAttributes: pixelAttributes)

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2.2.3 天生二维码图像

  天生二维码的核心在于将文本信息转换为二维码图案。Core Image框架提供了  CIQRCodeGenerator  类，可以很方便地完成这一使命。

1. // 创建二维码生成器
2. let qrCodeGenerator = CIQRCodeGenerator()
3. let text = "Hello, Core Image!"
4. let qrCodeMessage = CIQRCodeMessage(string: text, error: nil)
5. let transform = CILinearGradientTransform()
6. var qrCodeImage: CIImage?
8. // 生成二维码
9. if let transformedImage = qrCodeGenerator.transformedImage(qrCodeMessage, orientation: .up, transform: transform) {
10.     qrCodeImage = transformedImage
11. }
13. // 将CIImage转换为UIImage
14. if let ciImage = qrCodeImage {
15.     let cgImage = context.createCGImage(ciImage, from: ciImage.extent)!
16.     let uiImage = UIImage(cgImage: cgImage)
17.     // 显示二维码图像
18.     // ...
19. }

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2.3 二维码天生的参数设置

2.3.1 二维码的颜色设置

  在天生二维码时，我们可以自定义二维码的颜色，好比远景色和配景色。

1. // 设置二维码前景色和背景色
2. let foregroundColor = CIColor(red: 1, green: 0, blue: 0, alpha: 1)
3. let backgroundColor = CIColor(red: 0, green: 0, blue: 0, alpha: 1)
4. qrCodeGenerator.messageColor = foregroundColor
5. qrCodeGenerator.backgroundColor = backgroundColor

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2.3.2 二维码的尺寸和形状设置

  二维码的尺寸和形状可以通过调整  CIPixelBuffer  的巨细来设置。同时，我们还可以设置二维码的纠错级别，这将影响二维码的尺寸和可读性。

1. // 设置二维码尺寸
2. let size = CGSize(width: 300, height: 300)
3. let scale = CGFloat(1)
4. let aspectRatio = ciFormat == kCIFormatGray8 ? 1 : 4
5. let qrCodeErrorCorrectionLevel = .high
6. let qrCodeDimensions = CIQRCodeGenerator.qrCodeDimensionsForMessage(text, errorCorrectionLevel: qrCodeErrorCorrectionLevel)
7. let qrCodeExtent = CGRect(origin: .zero, size: CGSize(width: qrCodeDimensions.width * scale * aspectRatio, height: qrCodeDimensions.height * scale))
9. // 创建CIPixelBuffer对象
10. let pixelAttributes = [
11.     kCVPixelBufferIOSurfacePropertiesKey: [kCVPixelBufferIOSurfaceIsPlanar as String: true],
12.     kCVPixelBufferCGImageCompatibilityKey: true,
13.     kCVPixelBufferCGBitmapContextCompatibilityKey: true,
14.     kCVPixelBufferBytesPerRowAlignmentKey: 64
15. ]
16. let pixelBufferRef = CIPixelBuffer(width: qrCodeExtent.width, height: qrCodeExtent.height, pixelFormat: ciFormat, ciContext: context!, colorSpace: nil, bytesPerRow: 0, numberPlanes: 1, pixelAttributes: pixelAttributes)

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通过上述代码，我们先容了如何使用Core Image框架天生二维码，并且设置了二维码的颜色、尺寸和形状。这些步骤和参数设置可以帮助我们天生符合需求的二维码图像。在实际应用中，我们可以根据具体需求调整这些参数，以达到最佳的视觉效果和可读性。
3. AVMetadataObject框架二维码识别

  在本章节中，我们将深入探讨AVMetadataObject框架在二维码识别中的应用。AVMetadataObject框架是Apple提供的一个强盛的框架，它用于处理和识别图像中的元数据信息，其中包括二维码。本章节将具体先容二维码识别的步骤和效果处理，以及如何通过代码实现这些功能。
3.1 AVMetadataObject框架概述

3.1.1 AVMetadataObject框架的先容

  AVMetadataObject框架是苹果公司提供的一套用于处理音频和视频数据的框架。它不仅可以或许识别和处理视频中的音频信息，还可以或许识别视频画面中的视觉特征，如条形码、二维码等。在二维码识别领域，AVMetadataObject框架提供了一套完备的办理方案，使得开辟者可以或许轻松地在视频流中识别二维码，并获取其中的数据。
3.1.2 AVMetadataObject框架在二维码识别中的作用

  AVMetadataObject框架在二维码识别中的重要作用是提供及时识别功能。开辟者可以通过创建一个AVCaptureSession对象来捕捉视频流，并通过AVMetadataOutput object将捕捉到的视频帧数据通报给AVMetadataObject。框架会处理这些数据，并识别其中的二维码。一旦识别成功，开辟者就可以从AVMetadataObject中获取二维码中编码的数据，并进行进一步的处理。
3.2 二维码识别的步骤

3.2.1 创建AVCaptureSession对象

  创建AVCaptureSession对象是二维码识别的第一步。AVCaptureSession对象是整个视频捕捉和处理流程的中心，它负责管理视频输入（如摄像头）和视频输出（如识别效果）。

1. let captureSession = AVCaptureSession()

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3.2.2 创建AVMetadataOutput object

  接下来，我们必要创建一个AVMetadataOutput object，并将其添加到AVCaptureSession中。这个对象是专门用于处理视频帧数据的，它会从中识别二维码。

1. let metadataOutput = AVCaptureMetadataOutput()
2. captureSession.addOutput(metadataOutput)

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3.2.3 启动视频捕捉和识别

  最后，我们必要启动视频捕捉，并且激活AVMetadataOutput object，以便它可以开始处理视频帧并识别二维码。

1. metadataOutput.setMetadataObjectsDelegate(self, queue: dispatch_get_main_queue())
2. metadataOutput.metadataObjectTypes = AVMetadataObjectType.codeTypes
3. captureSession.startRunning()

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3.3 二维码识别的效果处理

3.3.1 识别效果的获取息争析

  一旦识别到二维码，AVMetadataObject框架会调用署理方法，我们可以从中获取到识别的效果。

1. func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput, didOutputMetadataObjects metadataObjects: [AVMetadataObject], from connection: AVCaptureConnection) {
2.     if let metadataObject = metadataObjects.first {
3.         if metadataObject.type == AVMetadataObjectType.code {
4.             if let data = metadataObject.value as? String {
5.                 // 处理二维码数据
6.             }
7.         }
8.     }
9. }

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3.3.2 识别效果的错误处理

  在二维码识别的过程中，可能会碰到各种错误，我们必要妥善处理这些错误环境。

1. func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput, didOutputMetadataObjects metadataObjects: [AVMetadataObject], from connection: AVCaptureConnection) {
2.     // 省略识别成功的代码
3.     if metadataObjects.isEmpty {
4.         print("未识别到二维码")
5.     }
6. }

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通过本章节的先容，我们了解了AVMetadataObject框架在二维码识别中的应用和作用，并且具体先容了识别的步骤和效果处理方式。在接下来的章节中，我们将进一步探讨如何在iOS应用中实现中间小图的添加和二维码的展示与保存方法。
4. 中间小图添加实现

  在本章节中，我们将深入探讨如何在二维码天生过程中添加中间小图，以及相干的参数设置。添加中间小图不仅可以或许增强二维码的视觉效果，还可以提供额外的信息。我们将按照以下布局展开讨论：
4.1 中间小图添加的步骤

4.1.1 创建中间小图的UIImage对象

  首先，我们必要创建一个UIImage对象来代表中间小图。这个UIImage对象可以是任何你想要显示在二维码中心的图像。比方，你可能想要在二维码中心添加一个logo。

1. // Swift代码示例
2. func createMiddleImage(imageURL: URL) -> UIImage? {
3.     if let image = UIImage(contentsOf*** {
4.         return image
5.     }
6.     return nil
7. }
9. // 使用示例
10. let imageURL = URL(fileURLWithPath: "path/to/your/image.png")
11. let middleImage = createMiddleImage(imageURL: imageURL)

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在这段代码中，我们定义了一个  createMiddleImage  函数，它接受一个文件路径的URL，并尝试从该路径创建一个UIImage对象。如果成功，它会返回这个UIImage对象，否则返回nil。
4.1.2 将中间小图添加到二维码上

  接下来，我们必要将这个UIImage对象添加到二维码图像上。这通常涉及到图像处理技术，我们将使用Core Graphics来完成这个使命。

1. // Swift代码示例
2. func addMiddleImage(toCodeImage codeImage: UIImage, withMiddleImage middleImage: UIImage) -> UIImage {
3.     let size = CGSize(width: codeImage.size.width * 0.2, height: codeImage.size.height * 0.2)
4.     UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(codeImage.size, false, 0)
5.     codeImage.draw(in: CGRect(origin: .zero, size: codeImage.size))
6.     let scale = max(size.width / middleImage.size.width, size.height / middleImage.size.height)
7.     let scaledMiddleImage = middleImage.scaled(to: CGSize(width: middleImage.size.width * scale, height: middleImage.size.height * scale))
8.     let middleRect = CGRect(x: (codeImage.size.width - size.width) / 2, y: (codeImage.size.height - size.height) / 2, width: size.width, height: size.height)
9.     scaledMiddleImage.draw(in: middleRect)
10.     let resultImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
11.     UIGraphicsEndImageContext()
12.     return resultImage
13. }
15. // 使用示例
16. let codeImage = // 你的二维码UIImage对象
17. let augmentedImage = addMiddleImage(toCodeImage: codeImage, withMiddleImage: middleImage)

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在这段代码中，我们定义了一个  addMiddleImage  函数，它接受二维码的UIImage对象和中间小图的UIImage对象作为参数。函数内部首先盘算了中间小图的目标尺寸，然后在二维码图像上绘制了二维码和中间小图。最后，函数返回了一个包罗中间小图的新UIImage对象。
4.2 中间小图添加的参数设置

4.2.1 中间小图的位置和巨细设置

  在将中间小图添加到二维码时，我们必要设置其位置和巨细。这一步骤非常关键，因为它确保中间小图不会干扰二维码的识别。

1. // Swift代码示例
2. func scaled(to size: CGSize) -> UIImage {
3.     let scale = max(size.width / self.size.width, size.height / self.size.height)
4.     let scaledWidth = self.size.width * scale
5.     let scaledHeight = self.size.height * scale
6.     UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, false, 0)
7.     self.draw(in: CGRect(origin: .zero, size: size))
8.     let scaledImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
9.     UIGraphicsEndImageContext()
10.     return scaledImage ?? self
11. }
13. // 使用示例
14. let middleImage = // 你的中间小图UIImage对象
15. let scaledMiddleImage = middleImage.scaled(to: size)

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在这个示例中，我们定义了一个  scaled(to  函数，它接受一个CGSize参数并返回一个按比例缩放后的UIImage对象。这个函数首先盘算缩放比例，然后在新的尺寸上绘制原始图像，最后返回缩放后的图像。
4.2.2 中间小图的透明度设置

  除了位置和巨细之外，我们还可能必要调整中间小图的透明度，以便它与二维码的配景融合得更好。

1. // Swift代码示例
2. func setAlpha(to alpha: CGFloat) -> UIImage {
3.     UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, false, 0)
4.     let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
5.     context?.setFillColor(UIColor.clear.cgColor)
6.     context?.addRect(CGRect(origin: .zero, size: size))
7.     context?.fillPath()
8.     let maskImage = self.image.withRenderingMode(.alwaysTemplate)
9.     let maskContext = CGContext(data: nil, width: Int(size.width), height: Int(size.height), bitsPerComponent: 8, bytesPerRow: 0, space: CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), bitmapInfo: CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue)
10.     maskContext?.translateBy(x: 0, y: size.height)
11.     maskContext?.scaleBy(x: 1.0, y: -1.0)
12.     maskContext?.draw(self.cgImage!, in: CGRect(origin: .zero, size: size))
13.     let renderer = UIGraphicsImageRenderer(size: size)
14.     let imageWithAlpha = renderer.image { context in
15.         context.cgContext.setFillColor(UIColor.white.cgColor)
16.         context.cgContext.fill(self.extent)
17.         context.cgContext.draw(self.cgImage!, in: self.extent, blendMode: .normal, alpha: alpha)
18.         context.cgContext.draw(maskImage.cgImage!, in: self.extent, blendMode: .multiply, alpha: 1.0)
19.     }
20.     UIGraphicsEndImageContext()
21.     return imageWithAlpha
22. }
24. // 使用示例
25. let alpha = 0.5 // 设置透明度
26. let transparentImage = middleImage.setAlpha(to: alpha)

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在这个示例中，我们定义了一个  setAlpha(to  函数，它接受一个CGFloat参数并返回一个新的UIImage对象，该对象的透明度被设置为指定值。这个函数首先创建一个透明配景的图形上下文，然后使用Core Graphics绘制原始图像和一个遮罩图像，最后返回一个融合了透明度的图像。
  通过本章节的先容，我们学习了如何在二维码天生过程中添加中间小图，并具体讨论了相干的参数设置。这些技术可以帮助我们创建更加个性化和信息丰富的二维码。在下一章中，我们将探讨二维码的展示方法。
5. 二维码展示与保存方法

5.1 二维码的展示方法

5.1.1 二维码在UIWebView中的展示

  在iOS应用中，使用  UIWebView  展示二维码是一种常见的做法。以下是展示二维码的基本步骤：

• 创建一个  UIViewController  子类，并在其中添加一个  UIWebView  实例。
  
• 创建一个  UIView  作为二维码的容器，并设置适当的位置和巨细。
  
• 在  UIWebView  中加载一个包罗二维码图像的HTML页面。
  
• 调整  UIWebView  的巨细以适应二维码图像的巨细。
  

1. class ViewController: UIViewController {
2.     let webView = UIWebView()
3.     let qrCodeContainerView = UIView()
4.     override func viewDidLoad() {
5.         super.viewDidLoad()
6.         // 设置UIWebView
7.         webView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = false
8.         view.addSubview(webView)
9.         // 设置二维码容器视图
10.         qrCodeContainerView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = false
11.         view.addSubview(qrCodeContainerView)
12.         // 添加约束
13.         NSLayoutConstraint.activate([
14.             ***Anchor.constraint(equalTo: ***Anchor),
15.             webView.leadingAnchor.constraint(equalTo: view.leadingAnchor),
16.             webView.trailingAnchor.constraint(equalTo: view.trailingAnchor),
17.             webView.bottomAnchor.constraint(equalTo: view.bottomAnchor),
18.             qrCodeContainerView.centerXAnchor.constraint(equalTo: view.centerXAnchor),
19.             qrCodeContainerView.centerYAnchor.constraint(equalTo: view.centerYAnchor),
20.             qrCodeContainerView.widthAnchor.constraint(equalToConstant: 200),
21.             qrCodeContainerView.heightAnchor.constraint(equalToConstant: 200)
22.         ])
23.         // 加载二维码图像
24.         let qrCodeURL = URL(string: "***")!
25.         webView.load(URLRequest(url: qrCodeURL))
26.     }
27. }

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5.1.2 二维码在UIImageView中的展示

  另一种展示二维码的方法是在  UIImageView  中直接显示二维码图像。以下是展示二维码的基本步骤：

• 创建一个  UIViewController  子类，并在其中添加一个  UIImageView  实例。
  
• 在  UIImageView  中加载二维码图像。
  
• 设置  UIImageView  的巨细和位置。
  

1. class ViewController: UIViewController {
2.     let imageView = UIImageView()
3.     override func viewDidLoad() {
4.         super.viewDidLoad()
5.         // 设置UIImageView
6.         imageView.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = false
7.         view.addSubview(imageView)
8.         // 添加约束
9.         NSLayoutConstraint.activate([
10.             imageView.centerXAnchor.constraint(equalTo: view.centerXAnchor),
11.             imageView.centerYAnchor.constraint(equalTo: view.centerYAnchor),
12.             imageView.widthAnchor.constraint(equalToConstant: 200),
13.             imageView.heightAnchor.constraint(equalToConstant: 200)
14.         ])
15.         // 加载二维码图像
16.         let qrCodeImage = UIImage(named: "qrcode.png")!
17.         imageView.image = qrCodeImage
18.     }
19. }

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5.2 二维码的保存方法

5.2.1 二维码图像的保存到相册

  将二维码图像保存到iOS设备的相册中，可以使用  UIImageWriteToSavedPhotosAlbum  函数。以下是保存二维码图像的基本步骤：

• 在应用中哀求访问照片库的权限。
  
• 获取二维码图像。
  
• 使用  UIImageWriteToSavedPhotosAlbum  函数保存图像到相册。
  

1. func saveQRCodeImage(image: UIImage) {
2.     UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(image, self, #selector(image(_:didFinishSavingWithError:contextInfo:)), nil)
3. }
5. @objc func image(_ image: UIImage, didFinishSavingWithError error: Error?, contextInfo: UnsafeRawPointer) {
6.     if let error = error {
7.         print("Image save error: \(error)")
8.     } else {
9.         print("Image successfully saved")
10.     }
11. }

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5.2.2 二维码图像的分享到交际平台

  分享二维码图像到交际平台，如微信或微博，可以使用iOS的  UIActivityViewController  。以下是分享二维码图像的基本步骤：

• 创建一个  UIActivityViewController  实例。
  
• 设置分享的内容，包括二维码图像和其他可选内容。
  
• 展示分享界面。
  

1. let activityViewController = UIActivityViewController(activityItems: ["这是二维码分享内容", qrCodeImage], applicationActivities: nil)
3. // 展示分享界面
4. if #available(iOS 13.0, *) {
5.     present(activityViewController, animated: true, completion: nil)
6. } else {
7.     self.present(activityViewController, animated: true, completion: nil)
8. }

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以上代码示例展示了如何在iOS应用中实现二维码的展示与保存方法。这些步骤确保了二维码图像可以在应用内部被用户查看，同时也可以被分享到交际平台或保存到相册中。在实际应用中，您可能必要根据具体需求调整视图和图像的巨细、位置以及其他参数。
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