Linux基于OpenCv和机内码实现在图片上追加文字

一、原理

1.机内码

汉字的机内码是指在计算机中表示一个汉字的编码。机内码与区位码稍有区别。如上所述，汉字区位码的区码和位码的取值均在 1~94 之间，如直接用区位码作为机内码，就会与基本 ASCII 码混淆。为了避免机内码与基本 ASCII 码的冲突，需要避开基本 ASCII 码中的控制码(00H~1FH)，还需与基本 ASCII 码中的字符相区别。为了实现这两点，可以先在区码和位码分别加上 20H，在此基础上再加 80H(此处“H”表示前两位数字为十六进制数)。经过这些处理，用机内码表示一个汉字需要占两个字节，分别 称为高位字节和低位字节，这两位字节的机内码按如下规则表示：

高位字节 = 区码 + 20H + 80H(或区码 + A0H)
低位字节 = 位码 + 20H + 80H(或位码 + AOH)

由于汉字的区码与位码的取值范围的十六进制数均为 01H~5EH(即十进制的 01~94)，所以汉字的高位字节与低位字节的取值范围则为 A1H~FEH(即十进制的 161~254)。

2.区位码

在国标 GD2312—80 中规定，所有的国标汉字及符号分配在一个 94 行、94 列的方阵中，方阵的每一行称为一个“区”，编号为 01 区到 94 区，每一列称为一个“位”，编号为01 位到 94 位，方阵中的每一个汉字和符号所在的区号和位号组合在一起形成的四个阿拉伯数字就是它们的“区位码”。区位码的前两位是它的区号，后两位是它的位号。用区位码就可以唯一地确定一个汉字或符号，反过来说，任何一个汉字或符号也都对应着一个唯一的区位码。汉字“母”字的区位码是 3624，表明它在方阵的 36 区 24 位，问号“?”的区位码为0331，则它在 03 区 3l 位。

二、实现

1.准备

• 目标图片一张，格式为image.jpg
• 把需要显示的文本添加到txt文件,格式为name.txt
  文件编码需要为ASCII，编码不对会乱码，可以尝试直接修改文件编码或者在Windows下创建一个对应编码文本直接传给Linux。
• 24*24点阵字形字库 HZKf2424.hz
• ascii字库 Asci0816.zf
  

2.代码

#include
#include
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include
#include
#include
#include
#include

using namespace cv;
using namespace std;

/*绘制文字
	image:图片
	x_offset:相对图片的偏移量
	y_offset：相对图片的偏移量
	offset：汉字在字库中偏移量
*/
void PaintSChinese(Mat& image, int x_offset, int y_offset, unsigned long offset);
void PaintSAscii(Mat& image,int x_offset, int y_offset, unsigned long offset);//绘制字符

/*图片预处理以及保存
	x_offset:相对图片的偏移量
	y_offset：相对图片的偏移量
	imagePath：图片路径 类型为cv String ，c++ string类型也可
	txtPath：文本路径 类型只能为c++ string
*/
void putTextToImage(int x_offset,int y_offset,String imagePath ,string txtPath);

int main(){
     	
	//文本路径
	string txtPath="name.txt";
	//图片路径	
	String imagePath="image.jpg";
	//为了获取图片大小
	Mat image = imread(imagePath);
	//文字位置根据图片尺寸可以进行调整
	putTextToImage(image.cols-500.,image.rows-1000,imagePath,txtPath);
	return 0;
}

void putTextToImage(int x_offset,int y_offset,String imagePath ,string txtPath)
{
     
	//通过图片路径获取图片
	Mat image = imread(imagePath);
	
	//区码和位码
	unsigned char qh, wh;
	//偏移量
	unsigned long offset;	
	//读取存放文字的文本文件，编码为ISO-8859
	fstream file;
	//打开文件流，只读
	file.open(txtPath,ios::in);
	//无法打开
	if(!file){
     
		cout<<"Can't open txtfile,Please check the path!"<<endl;
		exit(1);
	
	}
	//存放文件内容
	string hexcode;
	//存放临时文件内容
	string tmp;
	//循环读取文件内容
	while(file.peek()!=EOF){
     
		//把读取到的内容赋值给临时变量tmp
		file>>tmp;
		//把临时变量的值追加给hexcode
		hexcode.append(" ");
		hexcode.append(tmp);
		//清空tmp的值
		tmp.clear();
	}
	file.close();//关闭文件流

	int x = x_offset, y = y_offset;//x,y:在图片上绘文字的起始的坐标

	for (int m = 0; m < hexcode.size();)
		if (hexcode[m] == 0x23)                /* 当读取到‘#’号时结束 */
			break;
		//判断高阶两个十六进制数，大于或等于b0（汉字第一个是b0a1）的都应该从汉字字库中找
		else if (hexcode[m] > 0xffffffaf)
		{
     
			qh = hexcode[m] - 0xaf;						/*计算区码*/
			wh = hexcode[m+1] - 0xa0;						/*计算位码*/
			offset = (94 * (qh - 1) + (wh - 1)) * 72L;/*计算该汉字在字库中偏移量*/
			PaintSChinese(image, x , y , offset);
			m = m + 2;                               //一个汉字占两个char，所以加2                             						
			x += 24;      //一个汉字在图片上占24个像素点，所以水平坐标每次+24
		}
		else
		{
     
			wh = hexcode[m];
			offset = wh * 16L;                   //计算其他英文字符的偏移量
			PaintSAscii(image, x, y, offset);
			m++;                                //一个char
			//原本应该8*16，但是和24*24比小了点，所以改为16*32，原本的一个像素点现在用四个像素点绘画
			x += 16;
		}
		
		//可以选择不保存直接打开图片
		//imshow("image",image);
		
		//保存图片
		IplImage imagee1=(IplImage(image));//类型转换
		IplImage *imagee=&imagee1;
		Mat results=cvarrToMat(imagee);
		
		cv::imwrite("results.jpg", results);//把结果另存为
		cv::waitKey();				
}


void PaintSChinese(Mat& image, int x_offset, int y_offset, unsigned long offset){
     
	//实际在图片上绘制的像素点坐标
	Point p;
	p.x = x_offset;
	p.y = y_offset;
	//打开hzk24汉字库文件
	FILE *HZK;
	char buff[72];            //存放汉字字膜
	if ((HZK = fopen("HZKs2424.hz", "rb")) == NULL){
     
		printf("Can't open hzk24.hz,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}
	fseek(HZK, offset, SEEK_SET);			 /*将文件指针移动到偏移量的位置*/
	fread(buff, 72, 1, HZK);				 /*从偏移量的位置读取72个字节，每个汉字占72个字节*/
	bool mat[24][24];                        /*定义一个新的矩阵存放转置后的文字字膜 */
	int i, j, k;
	//转置汉字字膜矩阵，因为汉字字膜存储的是装置后的数据（反的）
	for (i = 0; i<24; i++)                 /*24x24点阵汉字，一共有24行*/
	{
     
		for (j = 0; j<3; j++)                /*横向有3个字节，循环判断每个字节的*/
			for (k = 0; k<8; k++)              /*每个字节有8位，循环判断每位是否为1*/
				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    /*测试当前位是否为1*/
				{
     
					mat[j * 8 + k][i] = true;          /*为1的存入新的字膜中*/
				}
				else {
     
					mat[j * 8 + k][i] = false;
				}

	}
	for (i = 0; i < 24; i++)
	{
     
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 24; j++)
		{
     		
			if (mat[i][j])
				circle(image, p, 1, Scalar(255, 0, 0), -1);		  //写(替换)像素点
			p.x++;                                                //右移一个像素点
		}
		p.y++;                                                    //下移一个像素点
	}

}


void PaintSAscii(Mat& image, int x_offset, int y_offset, unsigned long offset){
     
	//绘制的起点坐标
	Point p;
	p.x = x_offset;
	p.y = y_offset;
	 //存放ascii字膜
	char buff[16];           
	//打开ascii字库文件
	FILE *ASCII;
	if ((ASCII = fopen("Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
     
		printf("Can't open ascii.zf,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}
	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);
	fread(buff, 16, 1, ASCII);
	int i, j;
	Point p1 = p;
	for (i = 0; i<16; i++)                  //十六个char
	{
     
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 8; j++)              //一个char八个bit
		{
     
			p1 = p;
			if (buff[i] & (0x80 >> j))    /*测试当前位是否为1*/
			{
     
				/*
					由于原本ascii字膜是8*16的，不够大，
					所以原本的一个像素点用4个像素点替换，
					替换后就有16*32个像素点
					ps：感觉这样写代码多余了，但目前暂时只想到了这种方法
				*/
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.y++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x--;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				
			}						
			p.x+=2;            //原来的一个像素点变为四个像素点，所以x和y都应该+2
		}
		p.y+=2;
	}
	
}

三、结果

编译代码

g++ main.cpp -o main `pkg-config --cflags --libs opencv`

运行

./main

1.原图

2.效果图

四、总结

掌握机内码以及学会通过OpenCV修改图片

五、参考

https://blog.csdn.net/weixin_56102526/article/details/121178128