【Python】スキャンしたQRコードを解析し、しおり付きのPDFを作成する（OpenCV＋img2pdf＋PyPDF）

スキャン画像に含まれるQRコードを解析し、しおり付きのPDFファイルを自動的に作成するプログラムをPythonで作成しましたので、ご紹介します。

当プログラムを活用することで、あらかじめQRコードを仕込んでおいた書類をスキャンしたときに、しおり付きのPDFを自動的に作成することができます。大量の書類や伝票などを一気にスキャンした際でも、しおりが自動的に作成されることで、すぐに目的のページにジャンプすることが可能となります。

できること

• スキャンした画像ファイルに含まれるQRコードを解析
• 画像にQRコードが含まれていると、そのページにジャンプするしおりがPDFに作成される
• しおりのタイトルはQRコードに含まれている文字列が設定される

当記事ではしおりを付与するサンプルをご紹介していますが、コードをカスタマイズすることで、タグ付きPDFを生成したり、QRコードのあるページでファイルを分割したりするようなこともできます。

実際に動かしてみよう！

さっそくサンプルをご紹介します。

Pythonスクリプトと同じ階層にフォルダ（ここではimages）を作成し、スキャンした画像ファイルを配置しておきます。

画像ファイルにはしおりを作成したいページにQRコードを含めておきます。QRコードはネット上にある各種無料ツールを使って作成できますが、解析に使用しているOpenCVのQRCodeDecoderはUTF-8にしか対応していないため、日本語や全角文字を含める場合はUTF-8でエンコードされている必要があります。

【みんなの知識 ちょっと便利帳】QRコード作成ツール - QR Code Generator

QRコード作成ツールです。QRコードを簡単に作成することができます。『みんなの知識 ちょっと便利帳』の一部です。

www.benricho.org

コードがつぶれていなければ、かなり小さくでも認識できるようですので、じゃまにならない程度のサイズで入れておけばOKです。位置は自由です。

以下のスクリプト（Python）を実行すると、しおり付きのPDFが生成されます。

import os
import sys
import glob
import cv2
import img2pdf
from PyPDF2 import PdfFileWriter, PdfFileReader

# 画像ファイルがあるフォルダを指定する

folderPath = "images"

# フォルダに存在する画像ファイルのリストを取得する
images = glob.glob(os.path.join(folderPath, "*.*"))
print(images)

# しおりのデータ
bookmarks = []

# QRコードを認識する
for i in range(len(images)):
    # 画像ファイルリストを表示する
    print(images[i])
    # 画像ファイルを開く
    image = cv2.imread(images[i])
    # QRコードを認識する
    qrDetector = cv2.QRCodeDetector()
    data, bbox, rectifiedImage = qrDetector.detectAndDecode(image)
    # 画像をプレビュー
    # cv2.imshow("Rectified QRCode", images[i])
    # cv2.waitKey(0)
    # cv2.destroyAllWindows()
    print(data)
    # しおりデータを追加
    if data!="":
        bookmarks.append([i, data])

# 画像をPDFファイルに変換する
with open("temp.pdf", "wb") as f:
    f.write(img2pdf.convert(images))

# PyPDF2でPDFファイルを開く
input = PdfFileReader('temp.pdf')

# PdfFileWriterのインスタンスを作成
output = PdfFileWriter()

# オリジナルのPDFをPdfFileWriterにコピーする
output.cloneDocumentFromReader(input)

# しおりを追加する
for i in range(len(bookmarks)):
    output.addBookmark(bookmarks[i][1], bookmarks[i][0])

# PDFを出力する
with open(os.path.basename(folderPath)+".pdf", 'wb') as o:
    output.write(o)

生成されたPDFはこんな感じです。「サンプルQRコード」という文字列を含むQRコードを画像に貼り付けて、上記スクリプトでPDFを生成しました。しおりペインを開いてもらうと、QRコードからしおりが作成されていることが確認できます。

なお、本スクリプトを実行するには、以下のライブラリが必要となります。あらかじめpipでインストールしておいてください。

• img2pdf
• opencv-python
• PyPDF2

しくみ

処理内容としては以下のような流れとなります。

1. フォルダに含まれている画像ファイルのリストを取得
2. 各画像ファイルをOpenCVで解析
   OpenCVで各画像を解析し、QRコードが存在している画像のインデックスとデータを配列に格納します。
3. img2pdfで画像ファイルをPDFに変換
   img2pdfで画像ファイルからしおりなしのPDFファイルを生成しておきます。
4. QRコードのデータをもとにPyPDF2でしおりを作成する
   PyPDF2で変換したPDFを開き、配列に格納されているQRコードのデータをもとにしおりを作成します。

指定されたフォルダ（サンプルではimages）に含まれている画像ファイルを逐次解析し、QRコードがあるページのインデックスとQRコードに含まれる文字列を取得しています。取得されたデータは配列に格納しておき、img2pdfで画像ファイルをPDFにしたあと、PyPDF2でしおりを追加しています。

• 画像のファイル名・フォルダパスは英数字のみである必要があります（OpenCVが日本語のパスに対応していないため）
• QRコードに日本語を含める場合は、UTF-8でエンコードされている必要があります。

まとめ

QRコードを活用し、Pythonでスキャン画像からしおり付きのPDFを生成するサンプルを紹介しました。

今回のサンプルを応用することにより、QRコードで管理されている帳票や文書を自動的に仕分けたり、さまざまな利用法が考えられます。業務システムに組み込めば、紙文書の電子化も効率的に行えそうですね。