两台电脑串口传输文件及调用opencv库编程显示图片和文本

2021/11/19 22:10:14

编程Tag： 编程 image int opencv offset PATH logo 串口 24

本文主要是介绍两台电脑串口传输文件及调用opencv库编程显示图片和文本，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 一、两台电脑利用串口进行文件传输
    • （一）、实验内容
    • （二）、配置环境
    • （三）、实验过程
    • （四）、结果分析
  • 二、在Ubuntu下基于Linux环境调用opencv库编程显示图片和文本
    • （一）、实验要求
    • （二）、实验准备
    • （三）、代码编写
    • （四）、编译运行
  • 三、总结
  • 四、参考文献

一、两台电脑利用串口进行文件传输

（一）、实验内容

将两台笔记本电脑，借助 usb转rs232 模块和杜邦线，建立起串口连接。然后用串口助手等工具软件（带文件传输功能）将一台笔记本上的一个大文件（图片、视频和压缩包软件）传输到另外一台电脑，预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系，并对比实际传输时间。

（二）、配置环境

1.准备两台电脑，两个usb转串口，四根杜邦线。
2.如图进行连接（连线方式：3V3-3V3，GND-GND，TXD-RXD，RXD-TXD）：

注：经过我实际操作发现（GND-GND，TXD-RXD，RXD-TXD）必须要连接，而（3V3-3V3）可以不接

在这里插入图片描述
3.打开串口助手（我用的是sscom5.13.1，你们自行选择），选择好端口号，波特率自行选择，如图进行配置（不一定要完全按照我这个来，根据实际情况进行配置）：
在这里插入图片描述

（三）、实验过程

1.首先点击打开串口，再点击打开文件，然后选择要发送的文件，点击发送文件（这里我发送的是一个图片jpg文件）：
在这里插入图片描述
2.耐心等待，记录传输时间，接受端接收成功：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.打开文件夹找到传输文件，还原文件类型，可以看到传输成功：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

（四）、结果分析

预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系为：
理论时间=（文件大小*8）/波特率
由实验结果可知实际传输时间大于预估传输时间

二、在Ubuntu下基于Linux环境调用opencv库编程显示图片和文本

（一）、实验要求

在Ubuntu下用C/C++(或python) 调用opencv库编程显示一张图片，并打开一个名为"logo.txt"的文本文件（其中只有一行文本文件，包括你自己的名字和学号），按照名字和学号去读取汉字24*24点阵字形字库（压缩包中的文件HZKf2424.hz）中对应字符的字形数据，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。

（二）、实验准备

1.打开Ubuntu进入Linux系统，新建一个文件夹，在此文件夹下放入24点阵的HZ文件和ASCLL码的zf文件，以及一张图片。
在这里插入图片描述
2.新建一个名为logo的文本文件，然后里面输入自己的姓名和学号（为了隐私安全，此处我乱编的(ノω<。)ノ))☆.。）

注：在logo.txt文件当中输入你想要显示的文字的时候需要用ANSI编码进行编写，不然中文会出现乱码

在这里插入图片描述
打开文本文档->文件->另存为->编码选择ANSI，保存即可。

（三）、代码编写

1.在文件夹内打开终端，新建一个名为main.cpp的文件，然后里面输入代码：

#include<iostream>
#include<opencv/cv.h>
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include<opencv/cxcore.h>
#include<opencv/highgui.h>
#include<math.h>

using namespace cv;
using namespace std;

void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);

int main(){
    String image_path="fei.jpg";//图片的名字
    char* logo_path="logo.txt";//汉字文件的名字
    put_text_to_image(400,600,image_path,logo_path);//change txt place
    return 0;
}

void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
    //绘制的起点坐标
	Point p;
	p.x = x_offset;
	p.y = y_offset;
	 //存放ascii字膜
	char buff[16];           
	//打开ascii字库文件
	FILE *ASCII;

	if ((ASCII = fopen("Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
		printf("Can't open ascii.zf,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}

	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);
	fread(buff, 16, 1, ASCII);

	int i, j;
	Point p1 = p;
	for (i = 0; i<16; i++)                  //十六个char
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 8; j++)              //一个char八个bit
		{
			p1 = p;
			if (buff[i] & (0x80 >> j))    /*测试当前位是否为1*/
			{
				/*
					由于原本ascii字膜是8*16的，不够大，
					所以原本的一个像素点用4个像素点替换，
					替换后就有16*32个像素点
					ps：感觉这样写代码多余了，但目前暂时只想到了这种方法
				*/
				circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
				p1.x++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
				p1.y++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
				p1.x--;
			        circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
			}						
            p.x+=2;            //原来的一个像素点变为四个像素点，所以x和y都应该+2，Scalar(255, 144, 163)为姓名字体颜色
		}
		p.y+=2;
	}
}
void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){//在图片上画汉字
    Point p;
    p.x=x_offset;
    p.y=y_offset;
    FILE *HZK;
    char buff[72];//72个字节，用来存放汉字的

    if((HZK=fopen("HZKf2424.hz","rb"))==NULL){
        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");
        exit(0);//退出
    }
    fseek(HZK, offset, SEEK_SET);/*将文件指针移动到偏移量的位置*/
    fread(buff, 72, 1, HZK);/*从偏移量的位置读取72个字节，每个汉字占72个字节*/
    bool mat[24][24];//定义一个新的矩阵存放转置后的文字字膜
    int i,j,k;
    for (i = 0; i<24; i++)                 /*24x24点阵汉字，一共有24行*/
	{
        	for (j = 0; j<3; j++)                /*横向有3个字节，循环判断每个字节的*/
			for (k = 0; k<8; k++)              /*每个字节有8位，循环判断每位是否为1*/
				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    /*测试当前位是否为1*/
				{
					mat[j * 8 + k][i] = true;          /*为1的存入新的字膜中*/
				}
				else {
					mat[j * 8 + k][i] = false;
				}
	}
	
    for (i = 0; i < 24; i++)
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 24; j++)
		{		
			if (mat[i][j])
				circle(image, p, 1, Scalar(138, 67, 128), -1);		  //写(替换)像素点及学号颜色
			p.x++;                                                //右移一个像素点
		}
		p.y++;                                                    //下移一个像素点
	}
}

void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path){//将汉字弄上图片
//x和y就是第一个字在图片上的起始坐标
    //通过图片路径获取图片
    Mat image=imread(image_path);
    int length=17;//要打印的字符长度（打印多少字节长度就为多少，根据自己的情况调整）
    unsigned char qh,wh;//定义区号，位号
    unsigned long offset;//偏移量
    unsigned char hexcode[30];//用于存放记事本读取的十六进制,记得要用无符号
    FILE* file_logo;

    if ((file_logo = fopen(logo_path, "rb")) == NULL){
		printf("Can't open txtfile,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}

    fseek(file_logo, 0, SEEK_SET);
    fread(hexcode, length, 1, file_logo);
    int x =x_offset,y = y_offset;//x,y:在图片上绘制文字的起始坐标

    for(int m=0;m<length;){
        if(hexcode[m]==0x23){
            break;//读到#号时结束
        }
        else if(hexcode[m]>0xaf){
            qh=hexcode[m]-0xaf;//使用的字库里是以汉字啊开头，而不是以汉字符号开头
            wh=hexcode[m+1] - 0xa0;//计算位码
            offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*72L;
            paint_chinese(image,x,y,offset);
            /*
            计算在汉字库中的偏移量
            对于每个汉字，使用24*24的点阵来表示的
            一行有三个字节，一共24行，所以需要72个字节来表示
            */

            m=m+2;//一个汉字的机内码占两个字节，
            x+=24;//一个汉字为24*24个像素点，由于是水平放置，所以是向右移动24个像素点
        }

        else{
        //当读取的字符为ASCII码时
        wh=hexcode[m];
        offset=wh*16l;//计算英文字符的偏移量
        paint_ascii(image,x,y,offset);
        m++;//英文字符在文件里表示只占一个字节，所以往后移一位就行了
        x+=16;
        }

    }

    cv::imshow("image", image);
    cv::waitKey();
}

注：
1.根据实际情况修改第16行代码的图片名字和17行代码的姓名学号文件名
2.18行代码为文字显示位置
3.115行代码为需要打印的字符长度
4.颜色修改及其他详情请自行查看代码批注

（四）、编译运行

1.保存好main.cpp文件，在终端中编译指令

g++ main.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

在这里插入图片描述
2.得到如下名为test的文件
在这里插入图片描述
3.输入如下代码运行程序：

./test

在这里插入图片描述
4.运行结果
在这里插入图片描述

三、总结

通过本次实验，我学会了如何在两台电脑之间利用串口进行文件传输，了解并学会了中文汉字点阵的原理，明白了机内码，国标码和区位码三者之间互相转换的关系，以及在Ubuntu下基于Linux环境调用opencv库编程显示图片和文本。

四、参考文献

https://blog.csdn.net/yesking_new/article/details/6694032
https://blog.csdn.net/junseven164/article/details/121130735
https://blog.csdn.net/qq_46467126/article/details/121313820



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