目录

一.实验内容

二.汉字点阵库

1.显示原理

2.字库与字模

3.点阵字结构

4.汉字点阵获取

三.实验过程

四.总结

五.参考文献

一.实验内容

学习理解汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式。在Ubuntu下用C/C++(或python) 调用opencv库编程显示一张图片，并打开一个名为"logo.txt"的文本文件（其中只有一行文本文件，包括你自己的名字和学号），按照名字和学号去读取汉字24*24点阵字形字库（压缩包中的文件HZKf2424.hz）中对应字符的字形数据，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。

二.汉字点阵库

1.显示原理

所有的汉字或者英文都是下面的原理，

　　由左至右，每8个点占用一个字节，最后不足8个字节的占用一个字节，而且从最高位向最低位排列。

　　生成的字库说明：（以12×12例子）

一个汉字占用字节数：12÷8=1····4也就是占用了2×12=24个字节。

　　编码排序A0A0→A0FE A1A0→A2FE依次排列。

　　以12×12字库的“我”为例：“我”的编码为CED2，所以在汉字排在CEH-AOH=2EH区的D2H-A0H=32H个。所以在12×12字库的起始位置就是[{FE-A0}*2EH+32H]*24=104976开始的24个字节就是我的点阵模。

　　其他的类推即可。

　　英文点阵也是如此推理。

2.字库与字模

在dos终端模式下是不可以显示中文汉字的，只能显示英文。

　　汉字与英文的区别是：

　　1. 汉字字库中，任何字符均用2个字节编码，即区码和位码，在英文字库中，所有字符均用单字节编码。

　　2. 16点阵汉字字库(16*16)用32个字节存储一个字符的字模，16点阵英文字库(8*16)用16个字节存储单个字符的字模。

　　在DOS终端模式下用的是16点阵英文字库，如果要让DOS终端中显示中文，可以改写终端模式下的16点阵英文字库，使其显示的不是原有的英文字符，而是汉字字符，当然也可以加入自造点阵图形图像。原理为：

　　我们输入AB，正常显示的是AB，但如果改变AB的字模，用汉字的字模代替，这样输入AB字符，并不显示AB，而是显示一个汉字。将一个汉字从中间劈为两半，左面部分顶替A的字模，右面部分顶替B的字模。

　　dos所用字库，文件头结构很简单，如默认的8*16英文字库，文件头长度为4，跳过这四个字节就是字模数据；也有没有文件头的，从第一个字节开始就是字模数据。

3.点阵字结构

• 　　1、点阵字库存储

  　　在汉字的点阵字库中，每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点，每个汉字都是由一个矩形的点阵组成，0代表没有，1代表有点，将0和1分别用不同颜色画出，就形成了一个汉字，常用的点阵矩阵有12*12, 14*14, 16*16三种字库。

  　　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，为了提高显示速度，于是便把字库矩阵做成纵向，省得在显示时还要做矩阵转换。我们接下去所描述的都是指横向矩阵字库。

  　　2、16*16点阵字库

  　　对于16*16的矩阵来说，它所需要的位数共是16*16＝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。

  　　即每两个字节代表一行的16个点，共需要16行，显示汉字时，只需一次性读取32个字节，并将每两个字节为一行打印出来，即可形成一个汉字。

4.汉字点阵获取

• 　　1、利用区位码获取汉字

  　　汉字点阵字库是根据区位码的顺序进行存储的，因此，我们可以根据区位来获取一个字库的点阵，它的计算公式如下：

  　　点阵起始位置 = ((区码- 1)*94 + (位码 – 1)) * 汉字点阵字节数

  　　获取点阵起始位置后，我们就可以从这个位置开始，读取出一个汉字的点阵。

  　　2、利用汉字机内码获取汉字

  　　前面我们己经讲过，汉字的区位码和机内码的关系如下：

  　　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)

  　　反过来说，我们也可以根据机内码来获得区位码：

  　　区码 = 机内码高位字节 - A0H

  　　位码 = 机内码低位字节 - AOH

  　　将这个公式与获取汉字点阵的公式进行合并计就可以得到汉字的点阵位置

三.实验过程

1.打开Ubuntu

2.配置实验的环境，下载需要的点阵库

 下载链接

链接：https://pan.baidu.com/s/1pPev6Z-PPUL-Hxgjw2YYOQ 
提取码：1111

这里我们只需要这几个文件，拷贝到Ubuntu

 3.创建cpp文件与txt文件

在此文件夹打开终端，在终端里分别输入：
touch main.cpp和 touch logo.txt

 

#include
#include
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include
#include
#include
using namespace cv;
using namespace std;
void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);
int main(){
    String image_path="***.png";//这里图片改为自己放的图片的名字
    char* logo_path="logo.txt";
    put_text_to_image(20,300,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("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))    
			{
				
				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;
	}
}

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("HZKf2424.hz","rb"))==NULL){
        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");
        exit(0);//退出
    }
    fseek(HZK, offset, SEEK_SET);
    fread(buff, 72, 1, HZK);
    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++)                 
	{
		for (j = 0; j<3; j++)                
			for (k = 0; k<8; k++)              
				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    
				{
					mat[j * 8 + k][i] = true;          
				}
				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 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;m0xaf){
            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);
            
            
            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();
}

编译运行代码

 完成！

四.总结

学习点阵字的打印，更进一步熟练opencv

五.参考文献

点阵字库的显示原理_记录程序员的每一天-CSDN博客