OpenCV 응용

QR 코드 인식하기

QRCodeDetector 클래스의 사용법을 익힌다.
QR 코드의 위치(좌표)를 찾아 화면에 표시한다.
QR 코드 안에 담긴 데이터(문자열, URL)를 디코딩하여 터미널과 화면에 출력한다.

cv2.QRCodeDetector

OpenCV는 QR 코드를 처리하기 위해 전용 클래스를 제공합니다.

기능 1: Detect (검출) - 영상에서 QR 코드가 있는 네 모서리 좌표를 찾습니다.
기능 2: Decode (해독) - 검출된 QR 코드의 패턴을 분석해 문자열로 바꿉니다.

💡 함수 하나로 해결하기

detectAndDecode(img) 함수를 사용하면 검출과 해독을 동시에 수행할 수 있어 매우 편리합니다.

실습 코드 (Python)

python

import cv2
import numpy as np

# 1. 카메라 설정
cap = cv2.VideoCapture(0)

# 2. QR 코드 디텍터 객체 생성 (초기화)
detector = cv2.QRCodeDetector()

print("QR 코드를 카메라에 보여주세요! (종료: q)")

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break

    # 3. QR 코드 검출 및 해독 (핵심 함수)
    # data: 해독된 문자열 (예: "http://naver.com")
    # points: QR 코드의 4개 모서리 좌표 (배열)
    # straight_qrcode: 정면에서 본 형태로 변환된 QR 코드 이미지 (여기선 안 씀)
    data, points, _ = detector.detectAndDecode(frame)

    # 4. QR 코드가 검출되었다면? (points가 None이 아님)
    if points is not None:
        # 데이터가 존재한다면 (해독 성공)
        if data:
            # (1) 좌표 데이터를 정수형으로 변환 (그리기 위해)
            # points의 형태가 (1, 4, 2) 등으로 나오므로 int로 바꾸고 차원 정리
            pts = points.astype(int)
            
            # (2) QR 코드 주변에 테두리 그리기
            # polylines를 쓰는 이유: QR 코드가 회전되어 있어도 정확히 감싸기 위해
            # isClosed=True: 4개 점을 닫힌 도형으로 연결
            cv2.polylines(frame, [pts], isClosed=True, color=(0, 255, 0), thickness=3)

            # (3) 해독된 내용 화면에 출력하기
            # 텍스트 위치: QR 코드의 첫 번째 모서리 위쪽
            cv2.putText(frame, data, (pts[0][0][0], pts[0][0][1] - 10),
                        cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, (0, 0, 255), 2)
            
            # 터미널에도 출력 (중복 출력 방지를 위해 이전 값과 비교하는 로직 추가 가능)
            print(f"Detected: {data}")

    # 5. 화면 출력
    cv2.imshow('QR Code Reader', frame)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

주요 함수 설명

detector.detectAndDecode(frame) : 가장 중요한 한 줄입니다. 3가지 값을 반환합니다.

리턴값

data: QR 코드 안의 내용입니다. (예: "Hello World"). 인식이 실패하거나 QR 코드가 없으면 빈 문자열 ""이 나옵니다.
points: QR 코드의 4개 꼭짓점 좌표입니다. [[x1, y1], [x2, y2], ...] 형태의 배열입니다.
straight_qrcode: 찌그러진 QR 코드를 정면에서 본 정사각형 이미지로 펴서 돌려줍니다. (주로 분석용으로 쓰이며 일반적인 인식에선 잘 안 씁니다.)

cv2.polylines(...)

왜 rectangle을 안 쓰나요?

rectangle은 수평/수직으로 된 사각형만 그릴 수 있습니다. QR 코드는 카메라 앞에서 기울어지거나 회전될 수 있습니다. polylines는 4개의 점을 이어주므로, QR 코드가 마름모 꼴로 보여도 정확하게 테두리를 그릴 수 있습니다.

points.astype(int) : 좌표 변환

detectAndDecode가 반환하는 좌표값은 소수점(float) 형태일 수 있습니다. OpenCV의 그리기 함수(polylines, line 등)는 픽셀 좌표로 정수(int)만 받기 때문에 타입 변환이 필수입니다.

실습 과제

기초: 특정 QR 코드에만 반응하기 "SECRET"이라는 글자가 들어있는 QR 코드를 인식했을 때만 "접속 승인(Access Granted)"이라고 띄우고, 나머지는 "접속 불가"라고 빨간색으로 띄워보세요.
응용 1: 웹 브라우저 자동 실행

Python의 webbrowser 모듈을 임포트합니다.
인식된 데이터가 http로 시작하는 URL이라면 자동으로 인터넷 창을 띄우는 키오스크 기능을 만들어보세요.

import webbrowser
# ... 코드 생략 ...
if data.startswith("http"):
    webbrowser.open(data)
    cv2.waitKey(0) # 브라우저가 계속 뜨는걸 막기 위해 잠시 멈춤

심화: 바코드도 될까요?

OpenCV의 QRCodeDetector는 QR 코드 전용입니다. 일반 1차원 바코드(편의점 바코드)는 인식하지 못합니다.
바코드까지 인식하고 싶다면 pyzbar라는 외부 라이브러리를 설치해야 함을 설명하고, 관심 있는 학생에게 키워드를 던져주세요.

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실습 코드 (Python) ​

주요 함수 설명 ​

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