Matlab实现文字拼成图片

目录

• 0. 介绍
• 1. 整图
• 2. 半图
• 3. 动图 / 视频

0. 介绍

如上图这种由文字拼成的图片看起来很有趣，利用变成语言可以非常轻松地绘制出这种图片。基本思路是用原位置像素颜色的文字替代该像素。本文把由文字拼成的图片分为两大类：

1. 整图
2. 半图

整图为整幅图均由文字组成，包括白色的像素点，一般原图像为彩色图和灰度图。半图则是部分区域填充文字，其余位置留白，如上图是半图。半图的原图一般是二值化图片。

1. 整图

思路是获取图像$I(x,y)$，得到各个位置的RGB分量 [ I R ( x , y ) , I G ( x , y ) , I B ( x , y ) ] [I_R(x,y), I_G(x,y), I_B(x,y)] [IR​(x,y),IG​(x,y),IB​(x,y)]。
目标是得到一幅由文字填充的图片$T(x,y)$。
方法是对于未知 ( x 0 , y 0 ) (x_0,y_0) (x0​,y0​)，图像在该位置的像素是 I ( x 0 , y 0 ) I(x_0,y_0) I(x0​,y0​)。在 ( x 0 , y 0 ) (x_0,y_0) (x0​,y0​)处添加文字 T ( x 0 , y 0 ) T(x_0,y_0) T(x0​,y0​)，文字颜色的RGB为 [ I R ( x 0 , y 0 ) , I G ( x 0 , y 0 ) , I B ( x 0 , y 0 ) ] [I_R(x_0,y_0), I_G(x_0,y_0), I_B(x_0,y_0)] [IR​(x0​,y0​),IG​(x0​,y0​),IB​(x0​,y0​)]。
在Matlab中，添加文字很容易实现，调用text()函数即可。text()函数可以向数据点添加文本，调用格式为

text(x, y, txt, 'color', c, 'fontsize', fs);

x, y指定坐标；txt是在该位置添加的文本；c是该文本的颜色，这里使用RGB；fs是字体大小。下图所示在$(0,0),(0,1),(1,0)$和$(1,1)$分别添加文本A, B, C和D。

matlab代码实现如下

%matlab
clear;
word = '文字'; % 填充图像的文字，本文选择《出师表》
len = length(word);img = imread('lena.jpeg');
%img = imresize(img, [100, 100]); % 如果图片太大，适当减小
[r, c, d] = size(img);figure;for i = 1 : rfor j = 1 : cpos = mod((i-1)*c+j, len); % 循环选中文字if pos == 0pos = len;endt =  word(pos);text(j, -i, t, 'color', [img(i,j,1), img(i,j,2), img(i,j,3)], 'fontsize', 1.5);end
endxlim([1,c]);
ylim([-r,1]);
axis off;
print('lena.png', '-dpng', '-r1200');

需要注意的是，图像左上角的坐标为$(0,0)$，从上往下，从左往右依次增大，而右手坐标系$(0,0)$在左下角，从下往上，从左往右依次增大，所以图像的坐标和添加文字的坐标需要做一些转换。另外，为了输出的图片能足够清晰，代码使用print()而不是savefig输出图像。图片应适当压缩，200*200分辨率已经很耗时间。
效果如下：

由于图片大小限制在5M，图中文字无法看清。局部放大效果图（眼睛位置）如下：

2. 半图

同样的思路，不同的是原图$I(x,y)$只能取0或1，当 I ( x 0 , y 0 ) = 0 I(x_0,y_0)=0 I(x0​,y0​)=0时， ( x 0 , y 0 ) (x_0,y_0) (x0​,y0​)添加文字，其余留白。代码如下：

%matlab
clear;
word = '';
len = length(word);
img = imread('lena.jpeg');
img = rgb2gray(img);
img = img>128; % 选择恰当的阈值
[r, c] = size(img);
figure;
count = 1;
for i = 1 : rfor j = 1 : cif img(i, j) == 0pos = mod(count, len);if pos == 0pos = len;endt =  word(pos);text(j, -i, t, 'fontsize', 1.5);count = count + 1;endend
end
xlim([1,c]);
ylim([-r,1]);
axis off;
print('lenabw.png', '-dpng', '-r1200');

效果图如下：

局部放大图：

3. 动图 / 视频

原理一样，把视频分解成帧，对每一帧图像输出对应的“文字图像”，最后合并成动图或视频。

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