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二进制图片

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jeremygan2021
2025-11-26 17:29:16 +08:00
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313
tool/image_converter.py Normal file
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@@ -0,0 +1,313 @@
#!/usr/bin/env python3
"""
图片转换工具 - 将多种格式的图片转换为适用于墨水屏显示的二进制点阵数据
支持转换为黑色背景白色文本或白色背景黑色文本的格式
"""
import os
import sys
from PIL import Image, ImageOps, ImageDraw, ImageFont
import argparse
import math
def convert_image_to_epaper(input_path, output_path, width=400, height=300, invert=False, rotate=False, dither=True):
"""
将图片转换为墨水屏二进制格式
参数:
input_path: 输入图片路径
output_path: 输出文件路径
width: 目标宽度(默认400)
height: 目标高度(默认300)
invert: 是否反转颜色(默认False，黑色背景白色文本)
rotate: 是否旋转90度(默认False)
dither: 是否使用抖动算法(默认True)
"""
try:
# 打开图片
img = Image.open(input_path)
# 转换为RGB模式
if img.mode != 'RGB':
img = img.convert('RGB')
# 调整大小，保持宽高比
img_ratio = img.width / img.height
target_ratio = width / height
if img_ratio > target_ratio:
# 图片较宽，以宽度为准
new_width = width
new_height = int(width / img_ratio)
else:
# 图片较高，以高度为准
new_height = height
new_width = int(height * img_ratio)
img = img.resize((new_width, new_height), Image.LANCZOS)
# 创建目标大小的黑色背景
result = Image.new('RGB', (width, height), (0, 0, 0) if not invert else (255, 255, 255))
# 计算居中位置
x_offset = (width - new_width) // 2
y_offset = (height - new_height) // 2
# 将图片粘贴到中心
result.paste(img, (x_offset, y_offset))
# 转换为灰度
result = result.convert('L')
# 转换为1位黑白图像
if dither:
result = result.convert('1', dither=Image.FLOYDSTEINBERG)
else:
# 使用阈值128进行二值化
result = result.point(lambda x: 0 if x < 128 else 255, '1')
# 如果需要反转颜色
if invert:
result = ImageOps.invert(result)
# 如果需要旋转90度
if rotate:
result = result.rotate(90, expand=True)
# 如果旋转后尺寸不匹配，需要重新调整
if result.size != (width, height):
result = result.resize((width, height), Image.LANCZOS)
# 转换为字节数组
width_bytes = (width + 7) // 8 # 每行需要的字节数
total_bytes = width_bytes * height
# 创建字节数组
byte_array = bytearray(total_bytes)
# 将像素数据转换为字节数组
for y in range(height):
for x in range(width):
# 获取像素值 (0或255)
pixel = 0 if result.getpixel((x, y)) == 0 else 1
# 计算字节位置和位位置
byte_index = y * width_bytes + x // 8
bit_position = 7 - (x % 8) # 最高位在前
# 设置位
if pixel:
byte_array[byte_index] |= (1 << bit_position)
# 生成Python代码
var_name = os.path.splitext(os.path.basename(output_path))[0]
with open(output_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(f"# Converted from {input_path}\n")
f.write(f"# Size: {width}x{height}\n")
f.write(f"# Inverted: {invert}, Rotated: {rotate}\n")
f.write(f"{var_name} = bytearray(b'")
# 将字节数组格式化为十六进制字符串
for i, byte in enumerate(byte_array):
if i > 0 and i % 16 == 0:
f.write("'\n b'")
f.write(f"\\x{byte:02X}")
f.write("')\n")
print(f"转换完成: {input_path} -> {output_path}")
print(f"输出尺寸: {width}x{height}")
print(f"总字节数: {total_bytes}")
return True
except Exception as e:
print(f"转换失败: {e}")
return False
def create_text_image(text, output_path, width=400, height=300, font_size=24, invert=False, rotate=False):
"""
创建文本图像并转换为墨水屏二进制格式
参数:
text: 要显示的文本
output_path: 输出文件路径
width: 目标宽度(默认400)
height: 目标高度(默认300)
font_size: 字体大小(默认24)
invert: 是否反转颜色(默认False，黑色背景白色文本)
rotate: 是否旋转90度(默认False)
"""
try:
# 创建图像
result = Image.new('RGB', (width, height), (0, 0, 0) if not invert else (255, 255, 255))
draw = ImageDraw.Draw(result)
# 尝试加载字体
try:
# 尝试使用系统字体
font = ImageFont.truetype("arial.ttf", font_size)
except:
try:
# 尝试使用项目中的字体
font = ImageFont.truetype("GB2312-12.fon", font_size)
except:
# 使用默认字体
font = ImageFont.load_default()
# 计算文本位置
text_width, text_height = draw.textsize(text, font=font)
x = (width - text_width) // 2
y = (height - text_height) // 2
# 绘制文本
text_color = (255, 255, 255) if not invert else (0, 0, 0)
draw.text((x, y), text, font=font, fill=text_color)
# 转换为灰度
result = result.convert('L')
# 转换为1位黑白图像
result = result.convert('1')
# 如果需要旋转90度
if rotate:
result = result.rotate(90, expand=True)
# 如果旋转后尺寸不匹配，需要重新调整
if result.size != (width, height):
result = result.resize((width, height), Image.LANCZOS)
# 转换为字节数组
width_bytes = (width + 7) // 8 # 每行需要的字节数
total_bytes = width_bytes * height
# 创建字节数组
byte_array = bytearray(total_bytes)
# 将像素数据转换为字节数组
for y in range(height):
for x in range(width):
# 获取像素值 (0或255)
pixel = 0 if result.getpixel((x, y)) == 0 else 1
# 计算字节位置和位位置
byte_index = y * width_bytes + x // 8
bit_position = 7 - (x % 8) # 最高位在前
# 设置位
if pixel:
byte_array[byte_index] |= (1 << bit_position)
# 生成Python代码
var_name = os.path.splitext(os.path.basename(output_path))[0]
with open(output_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(f"# Text image: {text}\n")
f.write(f"# Size: {width}x{height}\n")
f.write(f"# Font size: {font_size}\n")
f.write(f"# Inverted: {invert}, Rotated: {rotate}\n")
f.write(f"{var_name} = bytearray(b'")
# 将字节数组格式化为十六进制字符串
for i, byte in enumerate(byte_array):
if i > 0 and i % 16 == 0:
f.write("'\n b'")
f.write(f"\\x{byte:02X}")
f.write("')\n")
print(f"文本图像创建完成: {output_path}")
print(f"文本: {text}")
print(f"输出尺寸: {width}x{height}")
print(f"总字节数: {total_bytes}")
return True
except Exception as e:
print(f"创建失败: {e}")
return False
def main():
parser = argparse.ArgumentParser(description='将图片转换为墨水屏二进制格式')
subparsers = parser.add_subparsers(dest='command', help='子命令')
# 图片转换命令
img_parser = subparsers.add_parser('image', help='转换图片文件')
img_parser.add_argument('input', help='输入图片路径')
img_parser.add_argument('output', help='输出文件路径')
img_parser.add_argument('--width', type=int, default=400, help='目标宽度(默认400)')
img_parser.add_argument('--height', type=int, default=300, help='目标高度(默认300)')
img_parser.add_argument('--invert', action='store_true', help='反转颜色(白色背景黑色文本)')
img_parser.add_argument('--rotate', action='store_true', help='旋转90度')
img_parser.add_argument('--no-dither', action='store_true', help='不使用抖动算法')
# 文本创建命令
text_parser = subparsers.add_parser('text', help='创建文本图像')
text_parser.add_argument('text', help='要显示的文本')
text_parser.add_argument('output', help='输出文件路径')
text_parser.add_argument('--width', type=int, default=400, help='目标宽度(默认400)')
text_parser.add_argument('--height', type=int, default=300, help='目标高度(默认300)')
text_parser.add_argument('--font-size', type=int, default=24, help='字体大小(默认24)')
text_parser.add_argument('--invert', action='store_true', help='反转颜色(白色背景黑色文本)')
text_parser.add_argument('--rotate', action='store_true', help='旋转90度')
# 批量转换命令
batch_parser = subparsers.add_parser('batch', help='批量转换图片')
batch_parser.add_argument('input_dir', help='输入目录')
batch_parser.add_argument('output_dir', help='输出目录')
batch_parser.add_argument('--width', type=int, default=400, help='目标宽度(默认400)')
batch_parser.add_argument('--height', type=int, default=300, help='目标高度(默认300)')
batch_parser.add_argument('--invert', action='store_true', help='反转颜色(白色背景黑色文本)')
batch_parser.add_argument('--rotate', action='store_true', help='旋转90度')
batch_parser.add_argument('--no-dither', action='store_true', help='不使用抖动算法')
args = parser.parse_args()
if args.command == 'image':
convert_image_to_epaper(
args.input,
args.output,
args.width,
args.height,
args.invert,
args.rotate,
not args.no_dither
)
elif args.command == 'text':
create_text_image(
args.text,
args.output,
args.width,
args.height,
args.font_size,
args.invert,
args.rotate
)
elif args.command == 'batch':
# 确保输出目录存在
os.makedirs(args.output_dir, exist_ok=True)
# 支持的图片格式
supported_formats = ('.jpg', '.jpeg', '.png', '.bmp', '.gif', '.tiff')
# 遍历输入目录
for filename in os.listdir(args.input_dir):
if filename.lower().endswith(supported_formats):
input_path = os.path.join(args.input_dir, filename)
output_filename = os.path.splitext(filename)[0] + '.py'
output_path = os.path.join(args.output_dir, output_filename)
convert_image_to_epaper(
input_path,
output_path,
args.width,
args.height,
args.invert,
args.rotate,
not args.no_dither
)
else:
parser.print_help()
if __name__ == '__main__':
main()