条码工具

二维码机器学习:开发人员教程

发布 2023年八月29日
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快速反应(QR)代码已成为现代社会不可或缺的一部分,彻底改变了信息共享和访问的方式。 这些二维 BarCode 由黑白方块矩阵组成,使用智能手机摄像头扫描即可快速检索存储的信息,如 URL、联系方式、网站 URL、产品详细信息等。 然而,随着技术的发展,二维码的功能也在不断提升。 机器学习(ML)在增强 QR 代码生成、识别和解码过程中,《QR.NET》已成为一种强大的工具,可带来更好的用户体验和更强大的功能。

二维码和 BarCode 的广泛使用改变了信息和数据交换的世界。 这些二维码可以快速访问数字内容,在各行各业发挥着不同的作用。 然而,区分 QR 码和 BarCode 可能具有挑战性,尤其是在处理各种不同的代码时。 利用机器学习的强大功能(ML)通过.NET/C# Framework,开发人员可以创建一个智能系统,对 QR 码和 BarCode 进行准确分类,从而简化数据处理并增强用户体验。 集成 IronBarcode 的解码功能进一步增强了该解决方案,可从识别的代码中准确提取内容。

在本文中,我们将对模型进行训练,该模型将把给定的输入内容分类为 BarCode 或 QR Code,之后,我们将使用 IronBarcode 对输入代码进行解码。

使用 ML.NET 模型生成器进行 QR 代码分类

模型建造者机器学习 "是 Visual Studio 中的一个集成工具,通过提供直观的界面简化了构建机器学习模型的过程。 我们将使用 Model Builder 创建一个区分 QR 码和 BarCode 的分类模型。 分类完成后,我们将整合 IronBarcode,对识别的代码进行解码。

步骤 1:数据收集

训练任何一种模型的第一步都是收集数据。 我们需要数据来训练模型。 我已从以下网站下载了数据Kaggle. 您可以根据自己的喜好从任何来源下载。 下载数据集后,创建一个主目录,并将两个数据集放在该主目录中。 数据分为两个子目录:

  1. 条形码

  2. QR 码

    二维码机器学习(开发人员教程):图 1

    下一步是打开 Visual Studio,创建一个新的机器学习模型。

第 2 步:在 Visual Studio 中创建项目并添加新的机器学习模型

在 Visual Studio 中创建项目。 项目可以是任何类型,如 ASP.NET Web API、ASP.NET MVC、WEB 窗体或控制台应用程序。 在本例中,我使用的是控制台应用程序。 右键单击解决方案资源管理器中的项目。 如下图所示,选择添加 > 机器学习模型。

二维码机器学习(开发人员教程):图 2

为您的机器学习模型命名,然后单击 "添加 "按钮。

QR 代码机器学习(开发人员教程):图 3

步骤#3:选择场景

添加机器学习模型文件后,将出现一个新窗口。向下滚动,选择 图像分类。 图像分类是我们将在本教程中使用的计算机视觉技术之一。 我们选择图像分类而不是图像识别,因为我们只需要区分快速反应代码(二维码)和 BarCode,我们不需要从给定的图像中识别它们。

QR 代码机器学习(开发人员教程):图 4

步骤#4:选择环境

选择场景后的下一步就是选择环境。 我们可以选择本地系统或 Azure 云来训练模型。 我们必须拥有 Azure 的有效订阅,才能使用 Azure 作为我们的环境。

步骤#5:选择数据

在这一步中,我们需要传递之前在第 1 步中收集的数据。在步骤 #1 中,我们已经按照模型生成器的要求将数据组织成子类别。

在 "选择文件夹 "选项中提供数据集主目录的路径。 我们可以预览下图所示的数据。

QR 代码机器学习(开发人员教程):图 5

我们还可以通过点击数据预览中的 QR 码选项卡来查看 QR 码文件夹。

QR 代码机器学习(开发人员教程):图 6

选择数据后,单击 "下一步 "按钮,即可进入培训页面。

步骤 6:训练模型

单击 "开始培训模型",培训就会开始,如下图所示。 请确保 Visual Studio 不是以管理员模式打开,否则会出错。

QR 代码机器学习(开发人员教程):图 7

这将开始培训,需要时间。培训时间将根据系统能力而有所不同。 模型生成器使用AutoML. 它将自动使用合适的机器学习技术、纠错级别、识别模式、降噪、对比度调整、学习过程和其他相应设置。

步骤 #7:模型评估

训练完成后,通过测试数据评估模型的性能,确保分类准确无误。

步骤#8:消费模式

一旦模型经过训练和评估,我们就可以导出和使用它。 在我们的用例中,我们必须从条形码中对 QR 码进行分类,然后读取其编码数据。 我们需要一个用于解码数据的第三方库,因为机器学习模型无法解码 QR 码或 BarCode,它只会对其进行分类。

IronBarcode是解码 QR 码和 BarCode 的理想库。 我们可以使用一个库直接解码这两种类型的代码。 在继续之前,让我们先来了解一下 IronBarcode。

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