OpenCV实现在图像中写入汉字

来源：互联网发布：cnc数控加工中心编程编辑：程序博客网时间：2024/04/27 16:01

由于OpenCV自带的cvInitFont和cvPutText函数不支持向图像中写入中文，而FreeType是一个完全开源的、可扩展、可定制且可移植的字体引擎，它提供TrueType字体驱动的实现统一的接口来访问多种字体格式文件，它将字变成位图，进而用于显示。由于Freetype是GPL版权发布的库，和opencv版权并不一致，因此目前还没有合并到opencv扩展库中，本文讲诉在windows环境下安装利用Freetype。关于Freetype的细节访问http://www.freetype.org/

1：http://download.savannah.gnu.org/releases/freetype/

上面这个链接有下载，找到最新版本的下载即可，目前最新的是2.7版本

而我需要静态库，已有前辈做了工作，http://sourceforge.net/projects/freetype/files/freetype2/2.5.1/，本文所用的版本是2.5.3，解压包，在freetype-2.5.3\builds\windows\路径下有vc6.0、vs2005、vs2008、vs2010这几个工程，重新编译，得到我们所想要的静态库。

vs2010下的方法步骤：

1. 打开freetype-2.5.3\builds\win32\vc2005下的freetype.vcproj，得到一个工程。

2. 依次点击“工具”->“选项”->“项目和解决方案”->“vc++ 目录”，设置包含文件，即添加freetype-2.5.3下的include文件夹

3. 依次点击“项目”->“freetype属性”->“配置属性”->“常规”，修改配置类型为动态库

4. 依次点击“项目”->“freetype属性”->“配置属性”->“C/C++”->“预处理器”，在“预处理器定义”这一行添加内容：DLL_EXPORT

5. 依次点击“项目”->“freetype属性”配置选择“Release Multithreaded”

6. 修改工程头文件 ftconfig.h

将

#ifndef FT_EXPORT
#ifdef __cplusplus
#define FT_EXPORT( x ) extern "C" x
#else
#define FT_EXPORT( x ) extern x
#endif

改为

#ifdef DLL_EXPORT
#undef DLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif /* !DLL_EXPORT */
#ifndef FT_EXPORT
#ifdef __cplusplus
#define FT_EXPORT( x ) extern "C" DLL_EXPORT x
#else
#define FT_EXPORT( x ) extern DLL_EXPORT x
#endif

7. 选择工程点击“重新生成解决方案”，在freetype-2.5.3\objs\win32\vc2010目录下就产生了freetype253_D.lib 和 freetype253_D.dll文件

至此，得到了我们所想要的静态库。

8. 新建一个工程Test，将freetype253_D.dll， freetype253_D.lib，CvxText.h,CvxText.cpp,simhei.ttf复制到工程目录下，将CvxText.h,CvxText.cpp添加到工程中，将freetype253_D.lib加入到库目录中。CvxText.h,CvxText.cpp代码摘录在下面。

9. 将CvxText.h中的#include <cv.h> #include <highgui.h> 用#include<opencv2/opencv.hpp>代替

10. 在CvxText.cpp文件首行添加#include"stdafx.h" ，在函数setFont末尾添加语句 FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0);

11. 在工具->选项->c++目录中的包含目录中添加freetype-2.5.3下的include文件夹（头文件）

12. 简单的测试代码

#include "stdafx.h"
#include "iostream"
#include "CvxText.h"
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
IplImage *img=cvLoadImage("dansir.jpg");
CvxText text("simhei.ttf");
const char *msg = "IT狼在北京";
double p = 0.5;
double dfFontHeight = 80;
text.setFont(NULL, NULL, NULL, &p, &dfFontHeight); // 透明处理
// 设置字体输出参数
text.restoreFont();
text.putText(img, msg, cvPoint(100, 150), CV_RGB(255,0,0));

/*
cvNamedWindow这句必须有，且第一个参数必须
和cvShowImage函数的第一个参数相同，否则会产生
多个窗口，且图像显示不全且很模糊
*/
cvNamedWindow("11", 0);
cvShowImage("11",img);
cvWaitKey(0);
system("pause");
cvReleaseImage(&img);
cvDestroyAllWindows();
return 0;
}

原始的dansir.jpg如下：

加入汉字后的效果如下：

CvxText.h文件如下：

#pragma once
#ifndef OPENCV_CVX_TEXT_2007_08_31_H
#define OPENCV_CVX_TEXT_2007_08_31_H

/**
* \file CvxText.h
* \brief OpenCV汉字输出接口
*
* 实现了汉字输出功能。
*/

#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
class CvxText
{
// 禁止copy

CvxText& operator=(const CvxText&);

//================================================================
//================================================================

public:

/**
* 装载字库文件
*/

CvxText(const char *freeType);
virtual ~CvxText();

//================================================================
//================================================================

/**
* 获取字体。目前有些参数尚不支持。
*
* \param font 字体类型, 目前不支持
* \param size 字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
* \param underline 下画线
* \param diaphaneity 透明度
*
* \sa setFont, restoreFont
*/

void getFont(int *type,
CvScalar *size=NULL, bool *underline=NULL, double *diaphaneity=NULL, double *dfFontHeight = NULL);

/**
* 设置字体。目前有些参数尚不支持。
*
* \param font 字体类型, 目前不支持
* \param size 字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
* \param underline 下画线
* \param diaphaneity 透明度
*
* \sa getFont, restoreFont
*/

void setFont(int *type,
CvScalar *size=NULL, bool *underline=NULL, double *diaphaneity=NULL, double *dfFontHeight = NULL);

/**
* 恢复原始的字体设置。
*
* \sa getFont, setFont
*/

void restoreFont();

//================================================================
//================================================================

/**
* 输出汉字(颜色默认为黑色)。遇到不能输出的字符将停止。
*
* \param img 输出的影象
* \param text 文本内容
* \param pos 文本位置
*
* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1。
*/

int putText(IplImage *img, const char *text, CvPoint pos);

/**
* 输出汉字(颜色默认为黑色)。遇到不能输出的字符将停止。
*
* \param img 输出的影象
* \param text 文本内容
* \param pos 文本位置
*
* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1。
*/

int putText(IplImage *img, const wchar_t *text, CvPoint pos);

/**
* 输出汉字。遇到不能输出的字符将停止。
*
* \param img 输出的影象
* \param text 文本内容
* \param pos 文本位置
* \param color 文本颜色
*
* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1。
*/

int putText(IplImage *img, const char *text, CvPoint pos, CvScalar color);

/**
* 输出汉字。遇到不能输出的字符将停止。
*
* \param img 输出的影象
* \param text 文本内容
* \param pos 文本位置
* \param color 文本颜色
*
* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1。
*/
int putText(IplImage *img, const wchar_t *text, CvPoint pos, CvScalar color);

//================================================================
//================================================================

private:

// 输出当前字符, 更新m_pos位置

void putWChar(IplImage *img, wchar_t wc, CvPoint &pos, CvScalar color);

//================================================================
//================================================================

private:

FT_Library m_library; // 字库
FT_Face m_face; // 字体

//================================================================
//================================================================

// 默认的字体输出参数

int m_fontType;
CvScalar m_fontSize;
bool m_fontUnderline;
double m_fontDiaphaneity;
double m_dfFontHeight;

//================================================================
//================================================================
};

#endif // OPENCV_CVX_TEXT_2007_08_31_H

CvxText.cpp类如下：

#include "StdAfx.h"
#include "CvxText.h"
#include <wchar.h>
#include <assert.h>
#include <locale.h>
#include <ctype.h>

#include "CvxText.h"

//====================================================================
//====================================================================

// 打开字库

CvxText::CvxText(const char *freeType)
{
assert(freeType != NULL);

m_dfFontHeight = 20.0F;

// 打开字库文件, 创建一个字体

if(FT_Init_FreeType(&m_library))
{
throw;
}
if(FT_New_Face(m_library, freeType, 0, &m_face)) throw;

// 设置C语言的字符集环境
setlocale(LC_ALL, "");
}

// 释放FreeType资源

CvxText::~CvxText()
{
FT_Done_Face (m_face);
FT_Done_FreeType(m_library);
}

// 设置字体参数:
//
// font - 字体类型, 目前不支持
// size - 字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
// underline - 下画线
// diaphaneity - 透明度

void CvxText::getFont(int *type, CvScalar *size, bool *underline, double *diaphaneity, double *dfFontHeight)
{
if(type) *type = m_fontType;
if(size) *size = m_fontSize;
if(underline) *underline = m_fontUnderline;
if(diaphaneity) *diaphaneity = m_fontDiaphaneity;
if(dfFontHeight) *dfFontHeight = m_dfFontHeight;
}

void CvxText::setFont(int *type, CvScalar *size, bool *underline, double *diaphaneity, double *dfFontHeight)
{
// 参数合法性检查

if(type)
{
if(type >= 0) m_fontType = *type;
}
if(size)
{
m_fontSize.val[0] = fabs(size->val[0]);
m_fontSize.val[1] = fabs(size->val[1]);
m_fontSize.val[2] = fabs(size->val[2]);
m_fontSize.val[3] = fabs(size->val[3]);
}
if(underline)
{
m_fontUnderline = *underline;
}
if(diaphaneity)
{
m_fontDiaphaneity = *diaphaneity;
}
if(dfFontHeight)
{
m_dfFontHeight = *dfFontHeight;
}
}

// 恢复原始的字体设置

void CvxText::restoreFont()
{
m_fontType = 0; // 字体类型(不支持)

m_fontSize.val[0] = m_dfFontHeight; // 字体大小
m_fontSize.val[1] = 0.5; // 空白字符大小比例
m_fontSize.val[2] = 0.1; // 间隔大小比例
m_fontSize.val[3] = 0; // 旋转角度(不支持)

m_fontUnderline = false; // 下画线(不支持)

m_fontDiaphaneity = 1.0; // 色彩比例(可产生透明效果)

// 设置字符大小

FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0);
}

// 输出函数(颜色默认为黑色)

int CvxText::putText(IplImage *img, const char *text, CvPoint pos)
{
return putText(img, text, pos, CV_RGB(255,255,255));
}
int CvxText::putText(IplImage *img, const wchar_t *text, CvPoint pos)
{
return putText(img, text, pos, CV_RGB(255,255,255));
}

//

int CvxText::putText(IplImage *img, const char *text, CvPoint pos, CvScalar color)
{
if(img == NULL) return -1;
if(text == NULL) return -1;

//

int i;
for(i = 0; text[i] != '\0'; ++i)
{
wchar_t wc = text[i];

// 解析双字节符号

if(!isascii(wc)) mbtowc(&wc, &text[i++], 2);

// 输出当前的字符

putWChar(img, wc, pos, color);
}
return i;
}
int CvxText::putText(IplImage *img, const wchar_t *text, CvPoint pos, CvScalar color)
{
if(img == NULL) return -1;
if(text == NULL) return -1;

//

int i;
for(i = 0; text[i] != '\0'; ++i)
{
// 输出当前的字符

putWChar(img, text[i], pos, color);
}
return i;
}

// 输出当前字符, 更新m_pos位置

void CvxText::putWChar(IplImage *img, wchar_t wc, CvPoint &pos, CvScalar color)
{
// 根据unicode生成字体的二值位图

FT_UInt glyph_index = FT_Get_Char_Index(m_face, wc);
FT_Load_Glyph(m_face, glyph_index, FT_LOAD_DEFAULT);
FT_Render_Glyph(m_face->glyph, FT_RENDER_MODE_MONO);

//

FT_GlyphSlot slot = m_face->glyph;

// 行列数

int rows = slot->bitmap.rows;
int cols = slot->bitmap.width;

//

for(int i = 0; i < rows; ++i)
{
for(int j = 0; j < cols; ++j)
{
int off = ((img->origin==0)? i: (rows-1-i))
* slot->bitmap.pitch + j/8;

if(slot->bitmap.buffer[off] & (0xC0 >> (j%8)))
{
int r = (img->origin==0)? pos.y - (rows-1-i): pos.y + i;;
int c = pos.x + j;

if(r >= 0 && r < img->height
&& c >= 0 && c < img->width)
{
CvScalar scalar = cvGet2D(img, r, c);

// 进行色彩融合

float p = m_fontDiaphaneity;
for(int k = 0; k < 4; ++k)
{
scalar.val[k] = scalar.val[k]*(1-p) + color.val[k]*p;
}

cvSet2D(img, r, c, scalar);
}
}
} // end for
} // end for

// 修改下一个字的输出位置

double space = m_fontSize.val[0]*m_fontSize.val[1];
double sep = m_fontSize.val[0]*m_fontSize.val[2];

pos.x += (int)((cols? cols: space) + sep);
}

0 0