原创 模拟点阵做实时剪影系统-2 将图片转为二进制信息并压缩

         上一节我们将二进制01信息转化为了简单的图案，这里我们要考虑如何得到正确的01信息，也就是如何将一张图片中的人物提取出来，每一个像素用1来表示，将图片中的背景去除每一个像素用0来表示，以此实现“剪影”的01数据源。我不是专业的图像处理工程师，所以就自己琢磨着整个简单点的吧。

一、图像01化

现在我们假定应用场景里背景图片都是纯色的，比如我们用纯绿色做背景色（绿色或蓝色方便抠图），那么现在需要解决的第一个问题是我们如何识别出图片中的绿色，当我们将图片中的所有绿色都识别出来，我们就可以简单地将代表绿色的像素标识为0，将其他的像素标识为1。

         这里我们将图片的每一个像素都提取出来，然后分别比较RGB值，只要偏离超过20%就认为其为非绿色标记为1，其他的标记为0。下图就是将图片转为01信息的结果，左边是由01组成的文本，大概轮廓看起来像那么回事。

二、图像压缩

         接着我们需要解决的问题是，图片的像素对于点阵屏幕来说太多了点，所以我们要将像素进行压缩，本质上来说就是对图片的分辨率进行压缩，只是这里我们先将图片转为01信息，然后再对01信息进行精简。如何进行精确的图片压缩是个技术活，这里我就不花太多心思了，我使用比较粗矿的办法，每次将信息压缩至1/3的大小，比如我们有一行01信息如下，一共36个数：

000000000011111100000011111100000000

         第一步将其分为3个一组：

000 000 000 011 111 100 000 011 111 100 000 000

         将全0的精简为0、全1的精简为1、0多的精简为0、1多精简为1，得到压缩后的信息：

0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0

对于末尾可能不足3个数的情况直接抛弃，三个一组的办法避免出现01相同数量的情况，这个办法的缺点是每次都压缩至1/3。除了横向压缩，纵向也要做同样的工作，不然最后的结果会比例失调。

我们把最后生成的01信息放到上一节制作的模拟点阵显示的程序里去，可得到如下结果。

接下来需要做的就是如何从摄像头采集到实时的图片，后续如何请继续关注我的博客吧。

完整代码如下：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

namespace ImgTranslate

{

    public partial class Form1 : Form

    {

        public Form1()

        {

            InitializeComponent();

        }

        //压缩信息

        public string msgCompression(string line){

            string comLine = "";

            while (true)

            {

                //MessageBox.Show(line);

                //如果末尾出现不足3位的情况抛弃之

                if (line.Length < 3)

                {

                    break;

                }

                //MessageBox.Show(">3");

                string subLine = line.Substring(0,3);

                line = line.Substring(3,line.Length-3);

                //MessageBox.Show(subLine);

                if(subLine == "000"){

                    comLine = comLine + "0";

                    continue;

                }

                if (subLine == "001")

                {

                    comLine = comLine + "0";

                    continue;

                }

                if (subLine == "010")

                {

                    comLine = comLine + "0";

                    continue;

                }

                if (subLine == "011")

                {

                    comLine = comLine + "1";

                    continue;

                }

                if (subLine == "100")

                {

                    comLine = comLine + "0";

                    continue;

                }

                if (subLine == "101")

                {

                    comLine = comLine + "1";

                    continue;

                }

                if (subLine == "110")

                {

                    comLine = comLine + "1";

                    continue;

                }

                if (subLine == "111")

                {

                    comLine = comLine + "1";

                    continue;

                }

            }

            return comLine;

        }

        //转置

        public string[] transposition(string[] lineList) {

            string line0 = lineList[0];

            //x是行数，y是列数

            int x = lineList.Length;

            int y = line0.Length;

            char[,] numGroup = new char[x,y];

            //先转为二维数组

            for (int i = 0; i < x;i++ )

            {

                string line = lineList;

                char[] charArray = line.ToCharArray();

                for(int j=0; j

                    numGroup[i,j]=charArray[j];

                }

            }

            //对二维数组进行转置

            char[,] numGroup2 = new char[y, x];

            for (int i = 0; i < x; i++)

            {

                for (int j = 0; j < y; j++)

                {

                    numGroup2[j,i] = numGroup[i,j];

                }

            }

            //将二维数组转回一维

            string[] lineList2 = new string[y];

            for (int i = 0; i < y;i++ )

            {

                string line = "";

                for (int j = 0; j < x; j++ )

                {

                    line = line + numGroup2[i,j];

                }

                lineList2 = line;

            }

            return lineList2;

        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

        {

            //载入图片，获取宽度与高度

            Bitmap bitmap = new Bitmap("test.jpg");

            int height = bitmap.Height;

            int width = bitmap.Width;

            int sR = 1;

            int sG = 255;

            int sB = 1;

            FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.Create);

            StreamWriter sw = new StreamWriter(fs);

            string[] lineList = new string[height]; //记录01信息行的数组

            //遍历所有像素点

            for (int y = 0; y < height; y++ )

            {

                String line = "";

                for (int x = 0; x < width; x++ )

                {

                    Color color = bitmap.GetPixel(x, y);

                    //RGB任意一个颜色偏离20%就当是非绿色标记为1，否则标记为0

                    int R = color.R;

                    int G = color.G;

                    int B = color.B;

                    int rR = (sR - R) / sR;

                    int rG = (sG - G) / sG;

                    int rB = (sB - B) / sB;

                    if (rR>2||rR<=-2)

                    {

                        line = line + "1";

                        continue;

                    }

                    if (rG > 2 || rG <= -2)

                    {

                        line = line + "1";

                        continue;

                    }

                    if (rB > 2 || rB <= -2)

                    {

                        line = line + "1";

                        continue;

                    }

                    line = line + "0";

                }

                lineList[y] = line;

            }

            //信息横向压缩

            string[] lineList2 = new string[height];

            for (int i = 0; i < lineList.Length; i++)

            {

                lineList2 = msgCompression(lineList);

            }

            //转置 将横纵倒一下

            lineList2 = transposition(lineList2);

            //信息再次压缩 确保比例一致

            string[] lineList3 = new string[lineList2.Length];

            for (int i = 0; i < lineList2.Length; i++)

            {

                lineList3 = msgCompression(lineList2);

            }

            //转置 横纵倒回来

            lineList3 = transposition(lineList3);

            //写入文件

            for (int i = 0; i < lineList3.Length; i++)

            {

                string line = lineList3;

                sw.WriteLine(line);

            }

            sw.Close();

            fs.Close();

        }

    }

}