Arduino.ru

Помогите решить проблему с выравниванием контуров в 1 битном монохромном BMP изображении. Делаю проект "Электронные ценники"(ЭЦ) на Ардуино (esp8266), XAMP (это такой веб-сервер, все в одном пакете: PHP, Apach, Mysql), processing. ЭЦ использует монохромный (без оттенков серого) дисплей на электронных чернилах. Мне нужно в Processing генерировать 1 битные BMP картинки, эту функцию я написал для Processing  сам, т.к. последний сохраняет по умолчанию только 24 битные BMP картинки. 

PImage img1;


void setup() {
  size(500, 400);
  img1 = loadImage("/data/24_bits.bmp");
  //img2 = loadImage("flower.jpg");
  //
  //img1.filter(DILATE);
  //img1.filter(ERODE);
  //img1.filter(BLUR, 0.5);  
  //img1.filter(THRESHOLD, 0.5);
  
  img1.filter(THRESHOLD, 0.7);
  sav_BMP_1bit("/data/1_bits.bmp", img1);
}

void draw() {
  image(img1, 0, 0);
  //image(img2, width*2, 0);
}

void sav_BMP_1bit(String sav_path, PImage img){
//описание формата BMP: http://www.dragonwins.com/domains/getteched/bmp/bmpfileformat.htm
println("начинаю строить 1 битное изображение BMP...");
println("Заголовок файла...");
//====заголовок файла============================
 byte[] buf = {0x42,0x4d};//BM
 int w_img = img.width;
 int h_img = img.height;
 print("Ширина изображения: "); println(w_img);
 print("Высота изображения: "); println(h_img);
 
 int zero_bytes = 0;//количество нулевых байт вконце строки, что бы количество байт одной строки было кратно 4

 
 if( (w_img / 8) % 4 != 0  && (w_img % 8 == 0) ){//если не кратно 4 количество байт одной строки и кратно 8
  for(int c = 0; c < 10; c++){
    if( ((w_img / 8) + c) % 4 == 0){//найдено большее кратное 4 число
      zero_bytes = c;
      break;
    }
  }
   
 }
 
 if( (w_img / 8) % 4 != 0  && (w_img % 8 != 0) ){//если не кратно 4 количество байт одной строки и не кратно 8
  for(int c = 0; c < 10; c++){
    if( ((w_img / 8) + c) % 4 == 0){//найдено большее кратное 4 число
      zero_bytes = c-1;
      break;
    }
  }
   
 }
 
 
 
 print("zero_bytes: "); println(zero_bytes);
 
 //zero_bytes--;
 int biSizeImage = (w_img * h_img) / 8 + (zero_bytes * h_img);
 print("Размер изображения в байтах: "); println(biSizeImage);
 //append(test,byte2(0));
 int bfSize = 14+40+ 8+((w_img * h_img)/8) + (zero_bytes * h_img);//?
 print("Размер файла в байтах: "); println(bfSize);
 byte [] size = new byte[4];

 size[0] = byte(bfSize & 0xFF);
 size[1] = byte((bfSize >> 8) & 0xFF);
 size[2] = byte((bfSize >> 16) & 0xFF);
 size[3] = byte((bfSize >> 24) & 0xFF);
 
 buf = append(buf, byte(size[0]));//bfSize
 buf = append(buf, byte(size[1]));//bfSize
 buf = append(buf, byte(size[2]));//bfSize
 buf = append(buf, byte(size[3]));//bfSize
 
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfReserved1
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfReserved1
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfReserved2
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfReserved2
 
 buf = append(buf, byte(0x3e));//bfOffBits 62 байта
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfOffBits
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfOffBits
 buf = append(buf, byte(0x00));//bfOffBits
 
 println("Заголовок изображения...");
 //================= заголовок изображения ============================
 buf = append(buf, byte(0x28));//biSize 40byte
 buf = append(buf, byte(0x00));//biSize
 buf = append(buf, byte(0x00));//biSize
 buf = append(buf, byte(0x00));//biSize
 
 
 buf = append(buf, byte(w_img & 0xFF));//biWidth
 buf = append(buf, byte( (w_img >> 8) & 0xFF) );//biWidth
 buf = append(buf, byte( (w_img >> 16) & 0xFF) );//biWidth
 buf = append(buf, byte( (w_img >> 24) & 0xFF) );//biWidth
 
 buf = append(buf, byte(h_img & 0xFF) );//biHeight
 buf = append(buf, byte( (h_img >> 8) & 0xFF) );//biHeight
 buf = append(buf, byte( (h_img >> 16) & 0xFF) );//biHeight
 buf = append(buf, byte( (h_img>>24)& 0xFF) );//biHeight
 
 buf = append(buf, byte(0x01));//biPlanes
 buf = append(buf, byte(0x00));//biPlanes
 
 buf = append(buf, byte(0x01));//biBitCount
 buf = append(buf, byte(0x00));//biBitCount
 
 buf = append(buf, byte(0x00));//biCompression
 buf = append(buf, byte(0x00));//biCompression
 buf = append(buf, byte(0x00));//biCompression
 buf = append(buf, byte(0x00));//biCompression
 
 buf = append(buf, byte( biSizeImage & 0xFF) );//biSizeImage
 buf = append(buf, byte( (biSizeImage >> 8) & 0xFF));//biSizeImage
 buf = append(buf, byte((biSizeImage >> 16) & 0xFF));//biSizeImage
 buf = append(buf, byte((biSizeImage >> 24) & 0xFF));//biSizeImage
 
 buf = append(buf, byte(0x00));//biXPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biXPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biXPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biXPelsPerMeter
 
 buf = append(buf, byte(0x00));//biYPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biYPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biYPelsPerMeter
 buf = append(buf, byte(0x00));//biYPelsPerMeter
 
 buf = append(buf, byte(0x02));//biClrUsed
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrUsed
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrUsed
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrUsed
 
 buf = append(buf, byte(0x02));//biClrImportant
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrImportant
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrImportant
 buf = append(buf, byte(0x00));//biClrImportant

 println("Таблица цветов...");
 //===================== Таблица цветов =================================
 buf = append(buf, byte(0x00));//black
 buf = append(buf, byte(0x00));//black
 buf = append(buf, byte(0x00));//black
 buf = append(buf, byte(0x00));//black
 
 buf = append(buf, byte(0xFF));//white
 buf = append(buf, byte(0xFF));//white
 buf = append(buf, byte(0xFF));//white
 buf = append(buf, byte(0x00));//white

 
 println("Пиксельные данные...");
 //=====================пиксельные данные================================
 color c;
 int data = 0;
 int bits_offset = 7;
 int counts_bytes = 0;
 //PImage test_img = loadImage("G:/Programs/XAMPP/htdocs/public_html/img/red_nambers.bmp");
 
 //int pixel = 0;
 //test_img.loadPixels();
 for(int rows = h_img; rows > 0; rows--){//ряды пикселей
   
   for(int columns = 0; columns < w_img; columns++){//столбцы пикселей
    c = img.get(columns, rows);
    //test_img.pixels[pixel] = c;
    
  // c = img.pixels[pixel];
    //pixel++;
    
    
     if((c >> 16 & 0xFF) < 180 && (c >> 8 & 0xFF) < 180 && (c & 0xFF) < 180){
     //print(".");  
     data |= (0 << bits_offset);//black pixel
     
     }
    /* 
    else if(c == white){
     //print(" ");
     data |= (1 << bits_offset);//white pixel
     }
     */
    else if( (c >> 16 & 0xFF) > 180 && (c >> 8 & 0xFF) > 180 && (c & 0xFF) > 180) {//default color
     data |= (1 << bits_offset);//white pixel 
      
    }else{
      //print("Новый цвет: R:");print( (c>>16) & 0xFF); print(", G:");print( (c>>8) & 0xFF);print(", B:");println( c & 0xFF);
      //data |= (1 << bits_offset);//white pixel
      //data |= (0 << bits_offset);//black pixel
    }
              
     
              
              
   if(bits_offset == 0 || columns == (w_img - 1) ){
       bits_offset = 7;
    
       buf = append(buf, byte(data));
       counts_bytes++;       
       //print(binary(byte(data) ));
       data = 0;
     }else if(bits_offset > 0){
       bits_offset--;
     }    
     
   }
   
   for(int z = 0; z < zero_bytes; z++){
        buf = append(buf, byte(0x00));//дабовление нулевых байт для кратности 4
        counts_bytes = counts_bytes + 1;
       }
 // println();
   
   
   
 }
 print("counts_bytes: "); println(counts_bytes);
 //biSizeImage = counts_bytes;
 
 
 //buf[0x22] = byte( biSizeImage & 0xFF);
 //buf[0x23] = byte( (biSizeImage >> 8) & 0xFF);
 //buf[0x24] = byte( (biSizeImage >> 16) & 0xFF);
 //buf[0x25] = byte( (biSizeImage >> 24) & 0xFF);
 
 println("Сохраняю...");
 saveBytes(sav_path ,buf); //
 //test_img.updatePixels();
 //test_img.save(path_folder_images + "/" + "def2" + ".bmp");
 
 print("1 битное изображение BMP сохранено в: "); println(sav_path);
   
}

Проблема с текстом в картинках 1 бит, контуры становятся кривыми (особенно заметно на диагональных линиях, а особо тонкие в шрифтах и вовсе исчезают), т.к. оказалось что в 24 битных BMP для выравнивания контуров используются пикселя с оттенками серого (если текст черный) и при построении 1 битного BMP эти пикселя серые теряются (их конечно можно группировать в черный или белый пиксель, но все равно не то) . Кстати Paint точно так же сохраняет в 1 битное изображение. Исходник и пример BMP ЭЦ в папке "data" на Яндекс Диске:

https://yadi.sk/d/qBrnQodGExmhHg