OpenCV支持中文字符输出实现

        在 http://www.opencv.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2083&extra=&page=1 中，作者给出了原始的在OpenCV中 支持中文字符的输入，原始的实现使用的是OpenCV的C接口，使用起来不怎么方便，这里对原作者的实现进行调整，通过OpenCV的C++接口实现中文的输出，调整后的code如下：

        CvxText.hpp:

#ifndef OPENCV_CVX_TEXT_HPP_
#define OPENCV_CVX_TEXT_HPP_

// source from: http://www.opencv.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2083&extra=&page=1
// 支持OpenCV中文汉字输入

#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H

#include <opencv2/opencv.hpp>

class CvxText {
public:
	/**
	* 装载字库文件
	*/
	CvxText(const char* freeType);
	virtual ~CvxText();

	/**
	* 获取字体.目前有些参数尚不支持.
	*
	* \param font        字体类型, 目前不支持
	* \param size        字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
	* \param underline   下画线
	* \param diaphaneity 透明度
	*
	* \sa setFont, restoreFont
	*/
	void getFont(int* type, cv::Scalar* size=nullptr, bool* underline=nullptr, float* diaphaneity=nullptr);

	/**
	* 设置字体.目前有些参数尚不支持.
	*
	* \param font        字体类型, 目前不支持
	* \param size        字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
	* \param underline   下画线
	* \param diaphaneity 透明度
	*
	* \sa getFont, restoreFont
	*/
	void setFont(int* type, cv::Scalar* size=nullptr, bool* underline=nullptr, float* diaphaneity=nullptr);

	/**
	* 恢复原始的字体设置.
	*
	* \sa getFont, setFont
	*/
	void restoreFont();

	/**
	* 输出汉字(颜色默认为黑色).遇到不能输出的字符将停止.
	*
	* \param img  输出的影象
	* \param text 文本内容
	* \param pos  文本位置
	*
	* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1.
	*/
	int putText(cv::Mat& img, const char* text, cv::Point pos);

	/**
	* 输出汉字(颜色默认为黑色).遇到不能输出的字符将停止.
	*
	* \param img  输出的影象
	* \param text 文本内容
	* \param pos  文本位置
	*
	* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1.
	*/
	int putText(cv::Mat& img, const wchar_t* text, cv::Point pos);

	/**
	* 输出汉字.遇到不能输出的字符将停止.
	*
	* \param img   输出的影象
	* \param text  文本内容
	* \param pos   文本位置
	* \param color 文本颜色
	*
	* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1.
	*/
	int putText(cv::Mat& img, const char* text, cv::Point pos, cv::Scalar color);

	/**
	* 输出汉字.遇到不能输出的字符将停止.
	*
	* \param img   输出的影象
	* \param text  文本内容
	* \param pos   文本位置
	* \param color 文本颜色
	*
	* \return 返回成功输出的字符长度，失败返回-1.
	*/
	int putText(cv::Mat& img, const wchar_t* text, cv::Point pos, cv::Scalar color);

private:
	// 禁止copy
	CvxText& operator=(const CvxText&);
	// 输出当前字符, 更新m_pos位置
	void putWChar(cv::Mat& img, wchar_t wc, cv::Point& pos, cv::Scalar color);

	FT_Library   m_library;   // 字库
	FT_Face      m_face;      // 字体

	// 默认的字体输出参数
	int         m_fontType;
	cv::Scalar   m_fontSize;
	bool      m_fontUnderline;
	float      m_fontDiaphaneity;
};

#endif // OPENCV_CVX_TEXT_HPP_

        CvxText.cpp:

#include <wchar.h>
#include <assert.h>
#include <locale.h>
#include <ctype.h>
#include <cmath>

#include "CvxText.hpp"

// 打开字库
CvxText::CvxText(const char* freeType)
{
	assert(freeType != NULL);
	
	// 打开字库文件, 创建一个字体
	if(FT_Init_FreeType(&m_library)) throw;
	if(FT_New_Face(m_library, freeType, 0, &m_face)) throw;
	
	// 设置字体输出参数
	restoreFont();
	
	// 设置C语言的字符集环境
	setlocale(LC_ALL, "");
}

// 释放FreeType资源
CvxText::~CvxText()
{
	FT_Done_Face(m_face);
	FT_Done_FreeType(m_library);
}

// 设置字体参数:
//
// font         - 字体类型, 目前不支持
// size         - 字体大小/空白比例/间隔比例/旋转角度
// underline   - 下画线
// diaphaneity   - 透明度
void CvxText::getFont(int* type, cv::Scalar* size, bool* underline, float* diaphaneity)
{
	if (type) *type = m_fontType;
	if (size) *size = m_fontSize;
	if (underline) *underline = m_fontUnderline;
	if (diaphaneity) *diaphaneity = m_fontDiaphaneity;
}

void CvxText::setFont(int* type, cv::Scalar* size, bool* underline, float* diaphaneity)
{
	// 参数合法性检查
	if (type) {
		if(type >= 0) m_fontType = *type;
	}
	if (size) {
		m_fontSize.val[0] = std::fabs(size->val[0]);
		m_fontSize.val[1] = std::fabs(size->val[1]);
		m_fontSize.val[2] = std::fabs(size->val[2]);
		m_fontSize.val[3] = std::fabs(size->val[3]);
	}
	if (underline) {
		m_fontUnderline   = *underline;
	}
	if (diaphaneity) {
		m_fontDiaphaneity = *diaphaneity;
	}

	FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0);
}

// 恢复原始的字体设置
void CvxText::restoreFont()
{
	m_fontType = 0;            // 字体类型(不支持)
	
	m_fontSize.val[0] = 20;      // 字体大小
	m_fontSize.val[1] = 0.5;   // 空白字符大小比例
	m_fontSize.val[2] = 0.1;   // 间隔大小比例
	m_fontSize.val[3] = 0;      // 旋转角度(不支持)
	
	m_fontUnderline   = false;   // 下画线(不支持)
	
	m_fontDiaphaneity = 1.0;   // 色彩比例(可产生透明效果)
	
	// 设置字符大小
	FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, (int)m_fontSize.val[0], 0);
}

// 输出函数(颜色默认为白色)
int CvxText::putText(cv::Mat& img, const char* text, cv::Point pos)
{
	return putText(img, text, pos, CV_RGB(255, 255, 255));
}

int CvxText::putText(cv::Mat& img, const wchar_t* text, cv::Point pos)
{
	return putText(img, text, pos, CV_RGB(255,255,255));
}

int CvxText::putText(cv::Mat& img, const char* text, cv::Point pos, cv::Scalar color)
{
	if (img.data == nullptr) return -1;
	if (text == nullptr) return -1;
	
	int i;
	for (i = 0; text[i] != '\0'; ++i) {
		wchar_t wc = text[i];
		
		// 解析双字节符号
		if(!isascii(wc)) mbtowc(&wc, &text[i++], 2);
		
		// 输出当前的字符
		putWChar(img, wc, pos, color);
	}

	return i;
}

int CvxText::putText(cv::Mat& img, const wchar_t* text, cv::Point pos, cv::Scalar color)
{
	if (img.data == nullptr) return -1;
	if (text == nullptr) return -1;

	int i;
	for(i = 0; text[i] != '\0'; ++i) {
		// 输出当前的字符
		putWChar(img, text[i], pos, color);
	}

	return i;
}

// 输出当前字符, 更新m_pos位置
void CvxText::putWChar(cv::Mat& img, wchar_t wc, cv::Point& pos, cv::Scalar color)
{
	// 根据unicode生成字体的二值位图
	FT_UInt glyph_index = FT_Get_Char_Index(m_face, wc);
	FT_Load_Glyph(m_face, glyph_index, FT_LOAD_DEFAULT);
	FT_Render_Glyph(m_face->glyph, FT_RENDER_MODE_MONO);

	FT_GlyphSlot slot = m_face->glyph;

	// 行列数
	int rows = slot->bitmap.rows;
	int cols = slot->bitmap.width;

	for (int i = 0; i < rows; ++i) {
		for(int j = 0; j < cols; ++j) {
			int off  = i * slot->bitmap.pitch + j/8;
			
			if (slot->bitmap.buffer[off] & (0xC0 >> (j%8))) {
				int r = pos.y - (rows-1-i);
				int c = pos.x + j;
				
				if(r >= 0 && r < img.rows && c >= 0 && c < img.cols) {
					cv::Vec3b pixel = img.at<cv::Vec3b>(cv::Point(c, r));
					cv::Scalar scalar = cv::Scalar(pixel.val[0], pixel.val[1], pixel.val[2]);
				
					// 进行色彩融合
					float p = m_fontDiaphaneity;
					for (int k = 0; k < 4; ++k) {
						scalar.val[k] = scalar.val[k]*(1-p) + color.val[k]*p;
					}

					img.at<cv::Vec3b>(cv::Point(c, r))[0] = (unsigned char)(scalar.val[0]);
					img.at<cv::Vec3b>(cv::Point(c, r))[1] = (unsigned char)(scalar.val[1]);
					img.at<cv::Vec3b>(cv::Point(c, r))[2] = (unsigned char)(scalar.val[2]);
				}
			}
		}
	}
	
	// 修改下一个字的输出位置
	double space = m_fontSize.val[0]*m_fontSize.val[1];
	double sep   = m_fontSize.val[0]*m_fontSize.val[2];
	
	pos.x += (int)((cols? cols: space) + sep);
}

        测试代码如下：

#include "funset.hpp"
#include <iostream>

//It contains various macro declarations that are later used to #include the
//appropriate public FreeType 2 header files.
#include <ft2build.h>
//FT_FREETYPE_H is a special macro defined in file ftheader.h. It contains some
//installation-specific macros to name other public header files of the FreeType 2 API.
#include FT_FREETYPE_H
#include <ftglyph.h>

#include <opencv2/opencv.hpp>

#include "CvxText.hpp"

int test_opencv_support_chinese_text()
{
	cv::Mat mat = cv::imread("E:/GitCode/OCR_Test/test_data/lena.png", 1);
	if (!mat.data || mat.channels() != 3) {
		fprintf(stderr, "read image fail\n");
		return -1;
	}

	CvxText text("E:/GitCode/OCR_Test/test_data/simhei.ttf"); //指定字体
	cv::Scalar size1{ 100, 0.5, 0.1, 0 }, size2{ 100, 0, 0.1, 0 }, size3{ 50, 0, 1, 0 }, size4{50, 0, 0.1, 0}; // (字体大小, 无效的, 字符间距, 无效的 }

	text.setFont(nullptr, &size1, nullptr, 0);
	text.putText(mat, "中国", cv::Point(50, 100));

	text.setFont(nullptr, &size2, nullptr, 0);
	text.putText(mat, "北京", cv::Point(50, 200), cv::Scalar(255, 0, 0));

	text.setFont(nullptr, &size3, nullptr, 0);
	text.putText(mat, "China", cv::Point(50, 250), cv::Scalar(0, 255, 0));

	text.setFont(nullptr, &size4, nullptr, 0);
	text.putText(mat, "BeiJing", cv::Point(50, 300), cv::Scalar(0, 0, 255));

	cv::imwrite("E:/GitCode/OCR_Test/test_data/result_lena.png", mat);

	return 0;
}

        测试结果如下：

GitHub： https://github.com/fengbingchun/OCR_Test