点阵汉字的字模读取与显示

一、串口传输文件的练习

1、串口连接
TDX接RXD；RXD接TDX，可以接入一天电脑；
2、传输文字

3、传输文件
①

波特率为115200
传输时间为0.03999秒
②

调大波特率为2000000
传输时间为0.03999秒
（应该是文件太小导致传输速度不能变短）
③

调小波特率为19200
传输时间为5.0399999秒
（波特率调小时间明显变长）

二、汉字点阵

一、汉字点阵原理

所谓一个字的点阵. 其实就是指这个汉字用多少个象素点来描述. 每个象素点显示为什么颜色, 通常情况下, HZK16采用的是1616点阵, 即256个象素点描述一个汉字.
这些点的颜色分为两种, 一种是前景色, 一种是显示为背景色
1、汉字编码
①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。
②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。
2、点阵字库结构
①点阵字库存储：字库根据字节所表示点的不同有分为横向矩阵和纵向矩阵，目前多数的字库都是横向矩阵的存储方式(用得最多的应该是早期 UCDOS 字库)，纵向矩阵一般是因为有某些液晶是采用纵向扫描显示法，
②1616点阵字库：对于 1616 的矩阵来说，它所需要的位数共是 1616＝256 个位，每个字
节为 8 位，因此，每个汉字都需要用 256/8=32 个字节来表示。
例如：
③1414和1212点阵字库：对于 1414 和 1212 的字库，理论上计算，它们所需要的点阵分别为(1414/8)=25, (1212/8)=18 个字节，由于它们每一行都不是 8 的整位数，所以有些点阵字库会将 1414 和 1212 的字库按 1614和 1612 来存储，即，每行还是按两个字节来存储。
3、汉字点阵获取
① 利用区位码：*点阵起始位置 = ((区码- 1)94 + (位码 – 1)) * 汉字点阵字节数
②利用机内码：
机内码高位字节 = 区码 + 20H + 80H(或区码 + A0H)
机内码低位字节 = 位码 + 20H + 80H(或位码 + AOH)
区码 = 机内码高位字节 - A0H
位码 = 机内码低位字节 - AOH

二、用OpenCV让汉字点阵显示在图像上

输入以下代码：

#include<iostream>
#include<opencv/cv.h>
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include<opencv/cxcore.h>
#include<opencv/highgui.h>
#include<math.h>
using namespace cv;
using namespace std;
void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);          //绘制起点坐标
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);            //在图片上画汉字
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);    //将汉字弄上图片，x,y表示起点位置坐标，以图片左上角为0点
int main(){

    String image_path="/home/chle/Desktop/Chinese/IMAGE.png";        //通过绝对路径定位图像文件
    char* logo_path=(char*)"/home/chle/Desktop/Chinese/logo.txt";    //通过绝对路径定位文本文件
    put_text_to_image(0,270,image_path,logo_path);
    return 0;

}


void paint_ascii(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("/home/chle/Desktop/Chinese/Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
		printf("Can't open ASCII.zf,Please check the path!");
		exit(0);
	}
	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);  //移动ASCII的读写指针SEEK_SET偏移offset
	fread(buff, 16, 1, ASCII);       //从ASCII文件流中读取1个16大小的单元到buff中去
	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(63, 72, 204), -1);
				p1.x++;

				circle(image, p1, 0, Scalar(63, 72, 204), -1);
				p1.y++;

				circle(image, p1, 0, Scalar(63, 72, 204), -1);
				p1.x--;

				circle(image, p1, 0, Scalar(63, 72, 204), -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;
	}
}

void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){//在图片上画汉字
    Point p;
    p.x=x_offset;
    p.y=y_offset;
    FILE *HZK;
    char buff[72];//72个字节，用来存放汉字的
    if((HZK=fopen("/home/chle/Desktop/Chinese/HZKs2424.hz","rb"))==NULL){
        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");
        exit(0);//退出
    }
    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;
    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(167, 132, 171), -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 put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path){//将汉字弄上图片
//x和y就是第一个字在图片上的起始坐标
    //通过图片路径获取图片
    Mat image=imread(image_path);
    int length=18;//要打印的字符长度
    unsigned char qh,wh;//定义区号，位号
    unsigned long offset;//偏移量
    unsigned char hexcode[30];//用于存放记事本读取的十六进制,记得要用无符号
    FILE* file_logo;
    if ((file_logo = fopen(logo_path, "rb")) == NULL){
		printf("Can't open txtfile,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}
    fseek(file_logo, 0, SEEK_SET);
    fread(hexcode, length, 1, file_logo);
    int x =x_offset,y = y_offset;//x,y:在图片上绘制文字的起始坐标
    for(int m=0;m<length;){
        if(hexcode[m]==0x23){
            break;//读到#号时结束
        }
        else if(hexcode[m]>0xaf){
            qh=hexcode[m]-0xaf;//使用的字库里是以汉字啊开头，而不是以汉字符号开头
            wh=hexcode[m+1] - 0xa0;//计算位码
            offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*72L;
            paint_chinese(image,x,y,offset);

            /*
            计算在汉字库中的偏移量
            对于每个汉字，使用24*24的点阵来表示的
            一行有三个字节，一共24行，所以需要72个字节来表示
            如赵字
            区位码是5352
            十六进制位3534
            机内码就是d5d4
            d5-af=38（十进制），因为是从汉字啊开始的，所以减去的是af而不是a0，38+15等于53与区码相对应
            d4-a0=52
            */

            m=m+2;//一个汉字的机内码占两个字节，
            x+=24;//一个汉字为24*24个像素点，由于是水平放置，所以是向右移动24个像素点
        }
        else{//当读取的字符为ASCII码时
        wh=hexcode[m];
        offset=wh*16l;//计算英文字符的偏移量
        paint_ascii(image,x,y,offset);
        m++;//英文字符在文件里表示只占一个字节，所以往后移一位就行了
        x+=16;
 }
    }
    cv::imshow("image", image);
    cv::waitKey();
}

保存
生成可执行文件g++ CN.cpp -o CNpkg-config --cflags --libs opencv``
运行可执行文件./CN
得到以下结果：

三、参考博客

https://blog.csdn.net/zkx1982/article/details/2982081
https://blog.csdn.net/ChenJ_1012/article/details/121236352