OpenCV实现在图像中写入汉字

由于OpenCV自带的cvInitFont和cvPutText函数不支持向图像中写入中文，参考http://www.opencv.org.cn/forum/viewtopic.php?t=2083中的方法，在windows7 64位机上用vs2008+OpenCV2.3.1实现具体步骤如下：

1、新建一个控制台工程Test，先按照http://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/7288079中步骤配置；

2、将C:\WINDOWS\Fonts\simhei.ttf文件和CvxText.h、CvxText.cpp文件复制到工程Test文件夹下，并添加到Test工程中；

3、将CvxText.h中的#include<cv.h> #include <highgui.h>用#include<opnecv2/opencv.hpp>替代；

4、在CvxText.cpp文件首行添加#include”stdafx.h”,在函数setFont末尾加入FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0)语句;

5、将include和lib两个文件夹放到D:\soft\OpenCV2.3.1\FreeType文件夹下；

6、Tool-->Options-->VC++ Directories：选择Include files：D:\soft\OpenCV2.3.1\FreeType\include；选择Library files:D:\soft\OpenCV2.3.1\FreeType\lib；

7、打开Property ，在Release和Debug下分别Linker-->Input-->Additional Dependencies添加freetype235.lib；

8、将原main.cpp文件内容复制到Test.cpp中，将#include<cv.h> #include <highgui.h>用#include<opnecv2/opencv.hpp>替代，将图像lena.jpg复制到工程Test文件夹下，编译运行即可。

CvxText.h：

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// 文件: CvxText.h
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// 说明: OpenCV汉字输出
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// 时间: 
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// 作者: chaishushan#gmail.com
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#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 <cv.h>
#include <highgui.h>

/**
* \class CvxText
* \brief OpenCV中输出汉字
*
* OpenCV中输出汉字。字库提取采用了开源的FreeFype库。由于FreeFype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。
*
* 显示汉字的时候需要一个汉字字库文件，字库文件系统一般都自带了。
* 这里采用的是一个开源的字库：“文泉驿正黑体”。
*
* 关于"OpenCV扩展库"的细节请访问
* http://code.google.com/p/opencv-extension-library/
*
* 关于FreeType的细节请访问
* http://www.freetype.org/
*
* 例子：
*
* \code
int main(int argc, char *argv[])
{
   // 定义CvxApplication对象

   CvxApplication app(argc, argv);

   // 打开一个影象

   IplImage *img = cvLoadImage("test.jpg", 1);

   // 输出汉字

   {
      // "wqy-zenhei.ttf"为文泉驿正黑体

      CvText text("wqy-zenhei.ttf");

      const char *msg = "在OpenCV中输出汉字！";

      float p = 0.5;
      text.setFont(NULL, NULL, NULL, &p);   // 透明处理

      text.putText(img, msg, cvPoint(100, 150), CV_RGB(255,0,0));
   }
   // 定义窗口，并显示影象

   CvxWindow myWin("myWin");
   myWin.showImage(img);

   // 进入消息循环

   return app.exec();
}
* \endcode
*/

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, float *diaphaneity=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, float *diaphaneity=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;
   float      m_fontDiaphaneity;

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

#endif // OPENCV_CVX_TEXT_2007_08_31_H

CvxText.cpp：

#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);

   // 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;

   // 设置字体输出参数

   restoreFont();

   // 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, 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)
{
   // 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;
   }
}

// 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] = 20;      // 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);
}