OpenCV 4.X 使用CvxText在图片显示汉字

最近又需要在图像上实时绘制汉字。一般来讲如果绘制汉字的需求绕不过的话，直接绘制在图片总归是最easy的实现方式。因为不然的话可能要额外调用GUI组件来实现。一般都是用freetype+cvxtext，老生常谈。且不说实际实现起来是否最easy，主要是这种方法多年来实践了无数次了，不过今次切换到OpenCV4.5，突然发现可能又要修改CvxText代码才可以，因为直接使用，不work。

准备

需要的依赖有：

  • C/C++ 编译环境（似乎是废话）
  • OpenCV (仍然废话)
  • freetype的lib： 提前编译好，官网是 https://freetype.org/，我使用的版本是2.9.1
  • 字体文件，一般用simhei.ttf。在操作系统的字体里面哦。

修改 CvxText 代码

我这里有一份CvxText代码，在旧版本的OpenCV下可以使用（OpenCV3.X)。如今更换到了OpenCV4.5，这份代码直接使用会有些小问题，不过都很容易修改。

OpenCV头文件包含方式

首先需要重写头文件包含方法。在OpenCV4以前，include下有两个子目录，分别是opencv，和opencv2。在OpenCV4.X后，include下只剩一个opencv2文件夹了。涉及到opencv的头文件包含代码，改为如下形式：

#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/core/core_c.h"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"

这里特别说明，引入core_c.h这个头文件很重要。因为我手里这份CvxText代码类型都是基于旧式的C类型，core_c.h 提供了对C类型的兼容。

CvScalar类型问题

下一处需要修改的是和CvScalar相关的代码。尽管我们重新写了头文件包含，引入了C类型，但是有些代码仍然不能直接编译通过， 因为CvScalar不能隐式的转为C++类型的cv::Scalar。下面的puttext函数代码中，我修改了显式的手工转换替代了注释中的代码。样子很丑，但是简单好用（总共花费了不到1分钟）。


int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos)
{//return putText(frame, text, pos, CV_RGB(255, 255, 255));CvScalar s = {255, 255, 255};return putText(frame, text, pos, s);
}
int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const wchar_t *text, CvPoint pos)
{//return putText(frame, text, pos, CV_RGB(255, 255, 255));CvScalar s = {255, 255, 255};return putText(frame, text, pos, s);
}

cv::Mat转为IplImage

另一处就是比较老生常谈的问题，cv::Mat转为IplImage。这里之前的实现是直接采用C形式的强制转换，如下所示：

void CvxText::putWChar(cv::Mat &frame, wchar_t wc, CvPoint &pos, CvScalar color)
{IplImage* img = NULL;img = &(IplImage)frame;...}

很不幸，现在这样做在似乎不work了。好在cv::Mat转IplImage仍然有提供接口可用。打开core_c.h文件，可以看到一个很显眼的函数声明，

CV_EXPORTS _IplImage cvIplImage(const cv::Mat& m);

所以调用该接口，传入cv::Mat对象会返回转换好的IplImage类型的对象。直接修改代码如下

	IplImage* img = NULL;img = &(cvIplImage(frame));

至此，代码就可以正常工作了。

调用方法

初始化

    CvxText text;

调用接口

int putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos);

CvxText代码

把我改后的代码分享一下。在OpenCV 4.5下亲测可用。理论上4.X的OpenCV应该都可使用。

头文件 CvxText.h

#ifndef CVX_TEXT_H
#define CVX_TEXT_H#include <ft2build.h>  
#include FT_FREETYPE_H  
#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/core/core_c.h"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
class CvxText
{// ��ֹcopy  CvxText& operator=(const CvxText&);
public:CvxText(const char *freeType);virtual ~CvxText();/*** ��ȡ���塣Ŀǰ��Щ�����в�֧�֡�** \param font        ��������, Ŀǰ��֧��* \param size        �����С/�հױ���/�������/��ת�Ƕ�* \param underline   �»���* \param diaphaneity ͸����** \sa setFont, restoreFont*/void getFont(int *type,CvScalar *size = NULL, bool *underline = NULL, float *diaphaneity = NULL);/*** �������塣Ŀǰ��Щ�����в�֧�֡�** \param font        ��������, Ŀǰ��֧��* \param size        �����С/�հױ���/�������/��ת�Ƕ�* \param underline   �»���* \param diaphaneity ͸����** \sa getFont, restoreFont*/void setFont(int *type,CvScalar *size = NULL, bool *underline = NULL, float *diaphaneity = NULL);/*** �ָ�ԭʼ���������á�** \sa getFont, setFont*/void restoreFont();//================================================================  //================================================================  /*** �������(��ɫĬ��Ϊ��ɫ)����������������ַ���ֹͣ��** \param img  �����Ӱ��* \param text �ı�����* \param pos  �ı�λ��** \return ���سɹ�������ַ����ȣ�ʧ�ܷ���-1��*/int putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos);/*** �������(��ɫĬ��Ϊ��ɫ)����������������ַ���ֹͣ��** \param img  �����Ӱ��* \param text �ı�����* \param pos  �ı�λ��** \return ���سɹ�������ַ����ȣ�ʧ�ܷ���-1��*/int putText(cv::Mat &frame, const wchar_t *text, CvPoint pos);/*** ������֡���������������ַ���ֹͣ��** \param img   �����Ӱ��* \param text  �ı�����* \param pos   �ı�λ��* \param color �ı���ɫ** \return ���سɹ�������ַ����ȣ�ʧ�ܷ���-1��*/int putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos, CvScalar color);/*** ������֡���������������ַ���ֹͣ��** \param img   �����Ӱ��* \param text  �ı�����* \param pos   �ı�λ��* \param color �ı���ɫ** \return ���سɹ�������ַ����ȣ�ʧ�ܷ���-1��*/int putText(cv::Mat &frame, const wchar_t *text, CvPoint pos, CvScalar color);//================================================================  //================================================================  private:// �����ǰ�ַ�, ����m_posλ��  void putWChar(cv::Mat &frame, wchar_t wc, CvPoint &pos, CvScalar color);//================================================================  //================================================================  private:FT_Library   m_library;   // �ֿ�  FT_Face      m_face;      // ����  //================================================================  //================================================================  // Ĭ�ϵ������������  int         m_fontType;CvScalar   m_fontSize;bool      m_fontUnderline;float      m_fontDiaphaneity;
};#endif

实现文件 CvxText.cpp


#include "CvxText.h"
#include <wchar.h>  
#include <assert.h>  
#include <locale.h>  
#include <ctype.h> 
#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"using namespace cv;
// ���ֿ�  CvxText::CvxText(const char *freeType)
{assert(freeType != NULL);// ���ֿ��ļ�, ����һ������  if (FT_Init_FreeType(&m_library)) throw;int result = 100;//result = FT_New_Face(m_library, freeType, 0, &m_face);if (result = FT_New_Face(m_library, freeType, 0, &m_face)) throw;// ���������������  restoreFont();// ����C���Ե��ַ�������  setlocale(LC_ALL, "");
}// �ͷ�FreeType��Դ  CvxText::~CvxText()
{FT_Done_Face(m_face);FT_Done_FreeType(m_library);
}// �����������:  
//  
// font         - ��������, Ŀǰ��֧��  
// size         - �����С/�հױ���/�������/��ת�Ƕ�  
// underline   - �»���  
// diaphaneity   - ͸����  void CvxText::getFont(int *type, CvScalar *size, bool *underline, float *diaphaneity)
{if (type) *type = m_fontType;if (size) *size = m_fontSize;if (underline) *underline = m_fontUnderline;if (diaphaneity) *diaphaneity = m_fontDiaphaneity;
}void CvxText::setFont(int *type, CvScalar *size, bool *underline, float *diaphaneity)
{// �����Ϸ��Լ��  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;}
}// �ָ�ԭʼ����������  void CvxText::restoreFont()
{m_fontType = 0;            // ��������(��֧��)  m_fontSize.val[0] = 40;      // �����С  m_fontSize.val[1] = 0.5;   // �հ��ַ���С����  m_fontSize.val[2] = 0.1;   // �����С����  m_fontSize.val[3] = 0;      // ��ת�Ƕ�(��֧��)  m_fontUnderline = false;   // �»���(��֧��)  m_fontDiaphaneity = 1.0;   // ɫ�ʱ���(�ɲ���͸��Ч��)  // �����ַ���С  FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0);
}// �������(��ɫĬ��Ϊ��ɫ)  int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos)
{//return putText(frame, text, pos, CV_RGB(255, 255, 255));CvScalar s = {255, 255, 255};return putText(frame, text, pos, s);
}
int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const wchar_t *text, CvPoint pos)
{//return putText(frame, text, pos, CV_RGB(255, 255, 255));CvScalar s = {255, 255, 255};return putText(frame, text, pos, s);
}//  int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const char    *text, CvPoint pos, CvScalar color)
{if (frame.empty()) return -1;if (text == NULL) return -1;//  int i;for (i = 0; text[i] != '\0'; ++i){wchar_t wc = text[i];// ����˫�ֽڷ���  if (!isascii(wc)) mbtowc(&wc, &text[i++], 2);// �����ǰ���ַ�  putWChar(frame, wc, pos, color);}return i;
}
int CvxText::putText(cv::Mat &frame, const wchar_t *text, CvPoint pos, CvScalar color)
{if (frame.empty()) return -1;if (text == NULL) return -1;//  int i;for (i = 0; text[i] != '\0'; ++i){// �����ǰ���ַ�  putWChar(frame, text[i], pos, color);}return i;
}// �����ǰ�ַ�, ����m_posλ��  void CvxText::putWChar(cv::Mat &frame, wchar_t wc, CvPoint &pos, CvScalar color)
{IplImage* img = NULL;img = &(cvIplImage(frame));// ����unicode��������Ķ�ֵλͼ  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;// ������  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);// ����ɫ���ں�  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  // �޸���һ���ֵ����λ��  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);
}

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