从字符串中的字符生成像素矩阵

Question

我正在编写一个库，该库将在连接到 Raspberry Pi 的 LED 矩阵上打印滚动文本。

我想要一个函数，它接受一个字符、高度和宽度并生成一个矩阵，其中包含应该设置的像素以表示指定的字符。

例如

def char_to_pixels(char, height, width):
    matrix = [width][height]

    # determine which pixels to set based on character supplied
    ...

    return matrix

因此，对于char_to_pixels('I', 6, 6)您的呼叫，您可能需要一个如下所示的矩阵：

|0|1|1|1|1|0|
|0|0|1|1|0|0|
|0|0|1|1|0|0|
|0|0|1|1|0|0|
|0|0|1|1|0|0|
|0|1|1|1|1|0|

我可以尝试为 [AZ] 定义每一个，但我想知道是否有一个图书馆已经做了这种事情？

Answer 1

使用 PIL，这可能是一个解决方案。然而，一个困难是您无法直接控制数组的宽度和高度。相反，您可以控制字体和字体大小。如果您的预期用途是用于特定的 LED 矩阵，那么这可能没问题——只需为您的 LED 矩阵找到正确的字体和字体大小。

下面我修改了jsheperd 的答案， 因此char_to_pixels返回一个二进制 NumPy 数组。该display函数将二进制数组转换为字符数组，只是为了使结果更易于查看。

from __future__ import print_function
import string
from PIL import Image
from PIL import ImageFont
from PIL import ImageDraw
import numpy as np

def char_to_pixels(text, path='arialbd.ttf', fontsize=14):
    """
    Based on /sf/answers/1942770861/ (jsheperd)
    """
    font = ImageFont.truetype(path, fontsize) 
    w, h = font.getsize(text)  
    h *= 2
    image = Image.new('L', (w, h), 1)  
    draw = ImageDraw.Draw(image)
    draw.text((0, 0), text, font=font) 
    arr = np.asarray(image)
    arr = np.where(arr, 0, 1)
    arr = arr[(arr != 0).any(axis=1)]
    return arr

def display(arr):
    result = np.where(arr, '#', ' ')
    print('\n'.join([''.join(row) for row in result]))

for c in string.uppercase:
    arr = char_to_pixels(
        c, 
        path='/usr/share/fonts/truetype/liberation/LiberationSerif-Bold.ttf', 
        fontsize=9)
    print(arr.shape)
    display(arr)
    print()

产量

(7, 7)
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(7, 7)
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(7, 7)
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(7, 7)
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(7, 6)
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(7, 5)
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(7, 8)
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(7, 7)
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(7, 4)
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(7, 5)
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(7, 7)
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(7, 6)
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(7, 8)
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(7, 7)
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(7, 7)
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(7, 5)
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(9, 8)
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(7, 7)
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(7, 5)
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(7, 6)
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(7, 7)
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(7, 6)
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(7, 9)
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(7, 6)
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(7, 6)
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(7, 5)
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我在字符上方包含了阵列的形状，以便您可以查看它们是否适合 LED 矩阵。