vue-binary

基于vue+canvas快速简单将图片生成二值化数据的组件(OSTU - 大津算法选自适应阈值)

写在前面

需求

需要在前端绘制一张图片，然后转为01010的二进制数据 再通过蓝牙连接热敏打印机打印图片 这样说好像有点难理解，我都有点小迷啦...直接上图...功能其实类似于手持打印机这样的产品(原理应该是稍微有些不同)

思路:

通过js将图片转为黑白噪点图片(用二进制数据填充)然后再转为16进制热敏打印机内容才能打印图片

灰度化数据计算

像素中具有RGB三通道的彩色图像来说怎样才能得到灰度图像呢？只要使R=G=B，三者的值相等就可以得到灰度图像。R=G=B=255为白色，R=G=B=0为黑色，R=G=B=小于255的某个整数时，此时就为某个灰度值。

1. 浮点算法：Gray=R0.3+G0.59+B*0.11
2. 整数方法：Gray=(R30+G59+B*11)/100
3. 移位方法：Gray =(R28+G151+B*77)>>8;
4. 平均值法：Gray=（R+G+B）/3;

因为人对每一种颜色的色值观感是不同的，推荐大家使用第一种会更符合人眼视觉 =，=

1. 加权平均法 根据重要性及其它指标，将三个分量以不同的权值进行加权平均。由于人眼对绿色的敏感最高，对蓝色敏感最低，因此，对RGB三分量进行加权平均能得到较合理的灰度图像。
2. 平均值法 求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值，然后将彩色图像中的这个平均值赋予给这个像素的三个分量。
3. 最大值法 将彩色图像中的三分量亮度的最大值作为灰度图的灰度值。

二值化计算 Otsu算法(大津法)

在初期做完基础工能后用了最暴力的方式 二分法 在(0-255)之间取177这个值来当阀值，再通过阀值对灰度数据进行计算得出0或者1的组合，但是这样处理过黑过白的图片打印效果会非常差...

Otsu

1. 先计算图像的直方图，即将图像所有的像素点按照0~255共256个bin，统计落在每个bin的像素点数量，这个很简单啦~
2. 归一化直方图，也即将每个bin中像素点数量除以总的像素点，使其限制在0~1之间
3. 在这里设置一个分类的阈值ii，也即一个灰度级，开始从0迭代
4. 通过归一化的直方图，统计0~i 灰度级的像素(假设像素值在此范围的像素叫做前景像素) 所占整幅图像的比例w0w0，并统计前景像素的平均灰度u0u0；统计i~255灰度级的像素(假设像素值在此范围的像素叫做背景像素) 所占整幅图像的比例w1w1，并统计背景像素的平均灰度u1u1；在这里，设图像的总平均灰度为u2u2，类间方差记为gg。 其中： u2=ω0∗u0+ω1∗u1u2=ω0∗u0+ω1∗u1，g=ω0(u0−μ2)2+ω1(u1−u2)2g=ω0(u0−μ2)2+ω1(u1−u2)2 将u2u2带入gg中，可得： g=ω0ω1(u0−u1)2g=ω0ω1(u0−u1)2
5. ++ii,阈值的灰度值加1，并转到第4个步骤，直到i为256时结束迭代

是不是懵逼了？

不要慌，看不懂直接抄公式就OK（直接使用本组件也ok~）向下看 ↓

生成效果

原图

二值化后

• 原图
• 二值化后

安装

npm i vue-binary

使用组件

注册

// 全局
import vueBinary from 'vue-binary'
Vue.use(vueBinary)

使用

// 页面
<vueBinary :imgUrl="图片地址" @success="success"></vueBinary>

API

属性 | 含义 | 类型 |默认值 | 是否必填 ---|---|---|---|--- imgUrl| 图片地址(支持远程+本地图片 注意不能跨域) | Number| |是| threshold| 自定义阀值 | Number| |否| thresholdCalculation| 自动适用阀值后进行加减算法(如：-10) |Number | | 否| debug| 是否开启调试模式 | Boolean | false | 否|

方法

success(obj) {
  {
    imgBase: 返回base64图片,
    binaryArr: 二进制数据 1表示黑 0表示空白,
    canvasData: canvas绘制数据,
  }
}

注意

关于canvas图片跨域

canvas图片跨域，远程图片地址推荐使用同域名，不然引起错误

相关参考

1. 数字图像处理课程设计报告
2. 详细及易读懂的 大津法（OTSU）原理 和 算法实现
3. otsu （大津算法）百科

持续开发中的功能...

• 局部大津法（OTSU）
• 2进制数据转热敏打印机图像数据16进制
• 可选类型图片导出
• ...

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