使用PHP实现将jpg/png转成.wbmp/.bmp格式图片后再转为16进制字符串(单色位图取模)

2018-11-27日更新:
由于没有找到生成.bmp格式图片的好办法,改为使用.wbmp格式,转换和读取都改为.wbmp格式,原来的bmp2hex函数逻辑没有变化,改名为wbmp2hex,并不再使用ImageCreateFromBMP函数,可以收藏一下这个函数还是有用的,最新的代码我也提供了下载在文章末尾

准备阶段:

pctoLCD2002
网上找到的一款取模软件,可以读取.bmp图片并生成字模,当然我们还是要用代码来完成,这个只是起到了一个对照作用,我将它放在了我的网盘下供大家下载
链接：点我下载pctoLCD2002 密码：2lyl
PHP GD扩展
强大的PHP图像生成和处理扩展
Windows自带画图工具
主要用来生成.bpm格式的图片,目前我还没有找到好的用PHP将.jpg和.png图片转为单色.bmp格式图片的办法,暂时只好用画图工具来生成

操作步骤分解演示

一. 使用画图工具获得.bmp格式图片

使用画图工具打开一张事先准备好的图片,另存为.bmp单色位图,这样我们就得到了一张.bmp格式的图片,白色背景,只有黑色

打开图片

另存为

.bmp格式
或者我们自己动手来画一张,打开画图工具,调整画布大小为你需要的尺寸,示例为100*70像素,取消勾选保持纵横比,调整好后点击确定,然后我们可以用刷子随便画些什么在画布上,你喜欢就好,然后重复前面的另存为.bmp单色位图步骤

image.png
pctoLCD2002也可以新建一幅.bmp图片,并且非常简单

pctoLCD2002新建bmp文件

二. 使用`pctoLCD2002`取模

找到PCtoLCD2002.exe并双击打开

1. 规则解析,及本文配置项参考

在取字模之前我们先来说下PCtoLCD2002设置项和取模规则

配置信息:

pctoLCD2002设置项
取模说明:
a. 逐行式逐列式:顾名思义就是读取每张图片时取点时是逐行还是逐列的
b. 取模走向:
逆向:从低位到高位
顺向:从高位到低位
举例:
*星号代表图中非空白的像素点,_代表空白的像素点,取八位为一个字节
* _ _ _ _ _ _ _代表一个字节(为了方便查看,每个符号键我加入了一个空格,实际是没有的)
逆向即是从后往前写,表示为00000001
顺向即是从前往后写,表示为10000000
c. 输出数制:
这里选择十六进制,因需选择,不够我需要的是十六进制,后面的代码也只有十六进制的
本文取模规则:
逐行式 顺向 十六进制
从第一行开始,每行每隔8个像素点为一个字节,每行结尾最后不足8位,用0补满

2. 生成字模

设置好规则后,打开之前制作的.bmp图片,点击生成字模,这时下方会生成出十六进制串,如图:

使用PHP实现将jpg/png转成.wbmp/.bmp格式图片后再转为16进制字符串(单色位图取模)_第7张图片

image.png

但是这还不是我最后想要的格式,需要处理一下:

去掉开始处和结束处的文件路径
去掉所有的标点符号,和'{' '}'
去掉十六进制的标识部分,所有的0x

最后得到一串连贯的字符串,类似:

0000000000000007F8000000000000000000000000003FFC00000000000000000000000000000003FF80000000

这就是我们最终需要的部分了!下面我们用代码来实现这个功能:

问题解决:

一. 实现过程及思路

0. 生成单色位图

卡在这里好久,钻进了死胡同,其实.wbmp的图片完全符合我的要求:
GD库就可以将jpg/png转换成wbmp格式,使用时可以调节threshold参数,解释如下,我理解为精度不知道准不准确,也没有查到阀值到底是什么意思...

threshold

生成.wbmp格式图片代码示例:

        $filename = 'static/img/1.jpg';
        $path = 'static/img/11.wbmp';
        $image = getimagesize($filename);
        jpeg2wbmp($filename, $path, $image[1], $image[0], 5);//threshold == 5时,和给的软件转换后结果完全一致

图片样式:

使用PHP实现将jpg/png转成.wbmp/.bmp格式图片后再转为16进制字符串(单色位图取模)_第8张图片

.wbmp格式

1. 读取.wbmp格式图片(原读取.bmp格式)

使用gd库的imagecreatefromwbmp函数:

        $filename = 'static/img/11.wbmp';
        $im = imagecreatefromwbmp($filename);

安装好GD库扩展后,我发现gd库只能读取.wbmp文件,并不支持.bmp文件,我的gd库版本信息如下gd_info(),经过一番google,找到了一个可以使用的读取.bmp的函数ImageCreateFromBMP(),感谢前辈

使用PHP实现将jpg/png转成.wbmp/.bmp格式图片后再转为16进制字符串(单色位图取模)_第9张图片

gd_info()

2. 逐个像素读取

可以读取.wbmp格式了,我们该如何能得出每个像素的颜色值呢?
通过查看gd库文档过程,我发现一个函数imagecolorat(),可以根据传入的位置,获取每个像素的索引值
使用示例:

        // 取得一点的颜色
        $file_name = '';//wbmp图片路径
        $im = imagecreatefromwbmp($file_name);//读取wbmp格式
        $start_x = 5;//行,从0开始
        $start_y = 10;//列,从0开始
        $color_index = imagecolorat($im, $start_x, $start_y);
        print_r($color_index);

3. 获取图片宽高

第2步中可以获取每个像素中的值了,但是我们总不能每个点都手动传入,这时我们就需要获取图片的宽高了

gd库中有获取图片宽高的函数imagesx()和imagesy(),代码示例:

        $im = imagecreatefromwbmp($file_name);//读取bmp格式,非gd库
        $width = imagesx($im);
        $height = imagesy($im);
        echo $width.'*'.$height;

到这里,最主要的部分都已经可以获取到了,后面就是逻辑部分了(代码中可以看到具体实现方式):

根据图片的宽高,逐行逐点读取每个像素的值,每8位组合成1个字节,然后取模,再转为16进制
检测每一行的最后是否满足8个像素,不足则用0补满
最终将每一行组合到一起,组成16进制字符串

二. 源码

整个过程可以大概分为三步完成,你可以根据自己的需求参考或者直接copy使用,如果对你有帮助,希望可以点个赞,转载请注明本篇文章链接地址及作者,谢谢!

将普通jpg/png格式转为.wbmp

        $filename = 'static/img/1.jpg';
        $path = 'static/img/11.wbmp';
        $image = getimagesize($filename);
        jpeg2wbmp($filename, $path, $image[1], $image[0], 5);//threshold == 5时,和给的软件转换后结果完全一致

读取.wbmp格式图片

        $filename = 'static/img/11.wbmp';
        $im = imagecreatefromwbmp($filename);

将.wbmp转为hex_str

/**
     * @param $im
     * @return string
     * Commented by liu
     */
    public function wbmp2hex($im)
    {
        $width = imagesx($im);
        $height = imagesy($im);
        $num = $width % 8;

        $hex_str = '';
        for ($start_y = 0; $start_y < $height; $start_y++) {
            $binary_str = '';
            for ($start_x = 0; $start_x < $width; $start_x++) {
                $color_index = imagecolorat($im, $start_x, $start_y);//指定像素的索引值

                $binary_str .= $color_index == 1 ? 1 : 0;
                if ((1 + $start_x) % 8 == 0 && $start_x != 0) {//每隔8位转换1次
                    $hex = (string)dechex(bindec($binary_str));
                    $hex = strlen($hex) == 1 ? '0' . $hex : $hex;//补0
                    $hex_str .= $hex;
                    $binary_str = '';
                }
            }

            //这时如果$binary_str不为空,说明需要向后补0
            if ($num) {
                for ($i = 0; $i < 8 - $num; $i++) {
                    $binary_str .= 0;
                }
                $hex = (string)dechex(bindec($binary_str));
                $hex = strlen($hex) == 1 ? '0' . $hex : $hex;//补0
                $hex_str .= $hex;
            }
        }

        $hex_str = strtoupper($hex_str);//转为大写
        return $hex_str;
    }

最后附上读取.bmp格式图片的函数:

= 0) {
            $X = 0;
            while ($X < $BMP['width']) {
                if ($BMP['bits_per_pixel'] == 24)
                    $COLOR = unpack("V", substr($IMG, $P, 3) . $VIDE);
                elseif ($BMP['bits_per_pixel'] == 16) {
                    $COLOR = unpack("n", substr($IMG, $P, 2));
                    $COLOR[1] = $PALETTE[$COLOR[1] + 1];
                } elseif ($BMP['bits_per_pixel'] == 8) {
                    $COLOR = unpack("n", $VIDE . substr($IMG, $P, 1));
                    $COLOR[1] = $PALETTE[$COLOR[1] + 1];
                } elseif ($BMP['bits_per_pixel'] == 4) {
                    $COLOR = unpack("n", $VIDE . substr($IMG, floor($P), 1));
                    if (($P * 2) % 2 == 0)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] >> 4);
                    else
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x0F);
                    $COLOR[1] = $PALETTE[$COLOR[1] + 1];
                } elseif ($BMP['bits_per_pixel'] == 1) {
                    $COLOR = unpack("n", $VIDE . substr($IMG, floor($P), 1));
                    if (($P * 8) % 8 == 0)
                        $COLOR[1] = $COLOR[1] >> 7;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 1)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x40) >> 6;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 2)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x20) >> 5;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 3)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x10) >> 4;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 4)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x8) >> 3;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 5)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x4) >> 2;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 6)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x2) >> 1;
                    elseif (($P * 8) % 8 == 7)
                        $COLOR[1] = ($COLOR[1] & 0x1);
                    $COLOR[1] = $PALETTE[$COLOR[1] + 1];
                } else
                    return FALSE;
                imagesetpixel($res, $X, $Y, $COLOR[1]);
                $X++;
                $P += $BMP['bytes_per_pixel'];
            }
            $Y--;
            $P += $BMP['decal'];
        }

        //Fermeture du fichier
        fclose($f1);
        return $res;
    }

}