cv::putText中文字符乱码如何解决？

Question

在使用OpenCV的`cv::putText`函数绘制中文字符时，经常会遇到中文乱码的问题。这是因为`cv::putText`默认不支持中文字体编码。解决此问题的常见方法是加载自定义的中文字体文件（如.ttf格式），通过FreeType库或Python的Pillow库生成包含中文的图像，再将其叠加到原图像上。具体步骤为：首先利用Pillow的`ImageFont`和`ImageDraw`模块渲染中文文本，然后将结果转换为OpenCV格式的图像。此外，也可以尝试直接在C++中集成FreeType库，加载中文字体并渲染文本。这种方法虽然稍显复杂，但能有效避免乱码，并确保中文显示正常。总之，核心在于引入支持中文的字体文件并正确渲染。

Answer 1

解决OpenCV中`cv::putText`函数中文乱码问题的深入解析

1. 问题概述

在使用OpenCV的`cv::putText`函数绘制中文字符时，经常会遇到中文乱码的问题。这是因为`cv::putText`默认只支持ASCII编码，而不支持中文字体编码。对于需要处理中文文本的开发者来说，这是一个常见的技术挑战。

• 核心问题：`cv::putText`不支持中文字体。
• 表现形式：中文显示为乱码或无法正常渲染。

为了解决这一问题，我们需要引入支持中文的字体文件并正确渲染。以下是两种常见解决方案的详细分析。

2. 基于Python的Pillow库解决方案

第一种方法是利用Python的Pillow库生成包含中文的图像，再将其叠加到原图像上。以下是具体步骤：

1. 加载自定义的中文字体文件（如.ttf格式）。
2. 使用Pillow的`ImageFont`和`ImageDraw`模块渲染中文文本。
3. 将渲染结果转换为OpenCV格式的图像。

以下是代码示例：

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import cv2
import numpy as np

# 创建空白图像
img = Image.new("RGB", (400, 100), color=(255, 255, 255))
draw = ImageDraw.Draw(img)

# 加载中文字体
font = ImageFont.truetype("simhei.ttf", 36)

# 绘制中文文本
draw.text((10, 10), "你好，世界！", fill=(0, 0, 0), font=font)

# 转换为OpenCV格式
opencv_img = cv2.cvtColor(np.array(img), cv2.COLOR_RGB2BGR)

3. 基于C++的FreeType库解决方案

第二种方法是在C++中集成FreeType库，直接加载中文字体并渲染文本。虽然这种方法稍显复杂，但能有效避免乱码，并确保中文显示正常。

以下是实现流程图：

graph TD;
    A[加载FreeType库] --> B[加载中文字体文件];
    B --> C[创建字体对象];
    C --> D[设置字体大小];
    D --> E[渲染中文文本];
    E --> F[将文本叠加到图像上];

以下是关键代码片段：

#include 
#include FT_FREETYPE_H
#include 

FT_Library library;
FT_Init_FreeType(&library);

FT_Face face;
FT_New_Face(library, "simhei.ttf", 0, &face);
FT_Set_Pixel_Sizes(face, 0, 36);

// 渲染文本逻辑...

4. 技术分析与比较

以下是两种方案的技术对比：

方案	优点	缺点
Pillow库	简单易用，适合Python开发者。	需要依赖额外库，性能可能略低。
FreeType库	高效稳定，适合C++开发者。	集成复杂，需熟悉C++和FreeType API。

无论选择哪种方案，核心都在于引入支持中文的字体文件并正确渲染。根据项目需求和个人技术栈，可以选择最适合的解决方案。