灰度图像的ASCII图像生成

课程设计实验报告设计题目：灰度图像的ASCII图像生成学院：电子工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：电子邮件：日期： 2013 年 9 月成绩：指导教师：电子工程学院课程设计任务书学生姓名指导教师邓成学生学号专业电子工程学院题目灰度图像的ASCII图像生成一．设计概述1.课程设计题目：灰度图像的ASCII图像生成2.相关知识:灰度图像:一幅完整的图像，是由红色绿色蓝色三个通道组成的。

红色、绿色、蓝色三个通道的缩览图都是以灰度显示的。

用不同的灰度色阶来表示“红，绿，兰”在图像中的比重。

通道中的纯白，代表了该色光在此处为最高亮度，亮度级别是255。

通道是整个Photoshop显示图像的基础。

色彩的变动，实际上就是间接在对通道灰度图进行调整。

通道是Photoshop处理图像的核心部分，所有的色彩调整工具都是围绕在这个核心周围使用的在计算机领域中，灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。

这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度，尽管理论上这个采样可以任何颜色的不同深浅，甚至可以是不同亮度上的不同颜色。

灰度图像与黑白图像不同，在计算机图像领域中黑白图像只有黑色与白色两种颜色；灰度图像在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。

但是，在数字图像领域之外，“黑白图像”也表示“灰度图像”，例如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。

在一些关于数字图像的文章中单色图像等同于灰度图像，在另外一些文章中又等同于黑白图像ASCII 字符图”这一术语指的是图像的文本表示形式，即使用等宽字体字符（如Courier New 字符）的网格来绘制图像3设计思路:将图像内容用ASCII码显示出来主要就是用不同的字符表示灰度，以此来区分不同的灰度值达到将内容可视化的目的，这个道理很简单，实现起来其实也不难，如果是直接输入到控制台或者txt文件的则比较简单，主要是需要设置一下字体的宽高，最好是正方形的，否则看起来会比较别扭。

下面一个是将lena缩放到100*100之后在控制台窗口直接显示的截图，采用的字符是标点，字体设置的宽高相等为8*8：二:相关程序用OpenCV来将字符写到图像上，使用putText函数，不过OpenCV中的字体好像不能设置为等宽高，没办法，就取了折中的方法，将用来代替灰度的所有字符的宽度和高度取了个平均作为字符宽高，这样就将原图像中的一个像素替换为这样一个字符，而且还设置了几个选项：可以选择标点，字母或者数字来代替灰度，并且可以选择输出二值，灰度或者彩色ascii图像-----文中只使用了8个灰度级，即将整幅图像量化为了8个灰度级，这样的缺点就是对灰度分布比较集中的图像失真比较大，可以先对图像进行灰度均衡化处理之后再转换，这里没有考虑这些，下面是主要的函数代码。

[cpp] view plaincopyprint?charascii_code_symbol[CODE_SIZE-7] = {'#','&','$','*','+',';','.',' ',0};char ascii_code_letter[CODE_SIZE-7] = {'m','n','e','f','t','l','i',' ',0};char ascii_code_number[CODE_SIZE-7] = {'8','9','5','3','2','7','1',' ',0};char *ascii_code_8[3] = { ascii_code_symbol, ascii_code_letter, ascii_code_number}; //check the input image size and return a defined size,// that's the max one of width and height is not bigger than 100;cv::Size get_board_size(Mat &image){if(image.empty())return Size(0,0);int f = 0;float big=(float)image.rows, smal=(float)image.cols;if(image.cols>image.rows){f = 1;big = float(image.cols);smal = float(image.rows);}cv::Size board_size;if(big <= 100.f){board_size = cv::Size(image.cols, image.rows);}else{board_size = cv::Size(int(f==1?100:(100*image.cols/big)), int(f==1?(100*image.rows/big):100));}returnboard_size;}//get the char code stepintget_char_size(const string &asciiStr){//init fontintfontFace = FONT_HERSHEY_PLAIN;doublefontScale = 0.5;int thickness = 1;//max_size is the max of all the char code width and height,//or return the average size of all the char code width and height;intmax_size = 0;inttotal_size = 0;for (size_ti=0; i<asciiStr.size(); ++i){int baseline = 0;stringstr(1, asciiStr[i]);cv::Sizetextsize = getTextSize(str, fontFace, fontScale, thickness, &baseline);if(max_size<textsize.height+baseline)max_size = textsize.height+baseline;if(max_size<textsize.width)max_size = textsize.width;total_size += (textsize.height+textsize.width+baseline);}returntotal_size/(asciiStr.size()*2);// returnmax_size;}/*convert image to ascii image;code_type: 0-symbol,1-letter,2-numbercolor_type: 0-binary,1-gray,2-color*/Mat image_to_ascii(Mat &image, intcode_type, intcolor_type){//check input imageif(image.empty() || code_type<0 || code_type>2 || code_type<0)return Mat();//if input is a gray image, set color_type to gray;if(image.channels()==1&&code_type==2)color_type = 1;//create the output imageintchar_size = get_char_size(ascii_code_8[code_type]);cv::Size board_size = get_board_size(image);Mat out_image(char_size*board_size.height, char_size*board_size.width, CV_8UC3,Scalar::all(0));//resize the input image to defined size;Mat resized_image;resize(image, resized_image, board_size);Mat gray_image;if(resized_image.channels() == 3)cvtColor(resized_image, gray_image, COLOR_BGR2GRAY);elsegray_image = resized_image;//font initintfontFace = FONT_HERSHEY_PLAIN;doublefontScale = 0.5;int thickness = 1;//print char code to the output imagefor (inti=0; i<resized_image.rows; ++i){uchar *ptr_bgr = resized_image.ptr<uchar>(i);uchar *ptr_gray = gray_image.ptr<uchar>(i);for (int j=0; j<resized_image.cols; ++j){//get pixelucharpix_gray = ptr_gray[j];//prepare the char code and coordinate;cv::PointtextOrg(j*char_size, (i+1)*char_size);string text(1, ascii_code_8[code_type][8-(pix_gray>>5)]);//colored or notif (color_type==0){putText(out_image, text, textOrg, fontFace, fontScale, Scalar::all(255));}else if(color_type==1){putText(out_image, text, textOrg, fontFace, fontScale, Scalar::all(pix_gray));}else{putText(out_image, text, textOrg, fontFace, fontScale, Scalar(ptr_bgr[3*j],ptr_bgr[3*j+1],ptr_bgr[3*j+2]));}}}returnout_image;}三:具体实例下面是采用数字的ascii字符的彩色和灰度以及二值lena图像，【对lena图像来说数字的看起来比较好，其他两种效果不如数字的】123人眼可以分辨图像的灰度，ASCII码字符也是有灰度的，比如说下面这片由W 与.组成图案中就可以看到一个“王”字：将截取的图像转换为灰度，并分割为多个小块图像，求出这些小块图像的灰度值，并找到与之灰度值对应的ASCII字符，使用该字符替换这小块图像。