快捷導(dǎo)航

JavaScript純色二維碼變成彩色二維碼

更新時間：2020年07月23日 11:46:53 作者：出世Sunny

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了JavaScript純色二維碼變成彩色二維碼的方案，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

本文章主要討論的是如何將一個純色二維碼變成彩色的。

前段時間公司業(yè)務(wù)上有這么一個需求，客戶不喜歡后臺生成的純色二維碼，純藍(lán)，純紫，純綠都不行，想要彩色二維碼。然后這個任務(wù)都落到我頭上了，因為是圖片處理，那主要思路就是靠canvas，canvas可以進行像素操作，所以我進行了一些嘗試，也踩了一點小坑，具體記錄如下。

前置知識

drawImage方法可以把圖片畫到canvas上，getImageData方法可以獲得一個矩形區(qū)域所有像素點的信息，返回值的data屬性是一個一維數(shù)組，儲存了所有像素點的信息，一個像素點的信息會占四個元素，分別代表r,g,b和透明度。而像素點在一維數(shù)組中的順序是從左到右，從上到下。最后就是putImageData方法，把更改過的像素信息數(shù)組重新扔回畫布上。

一些小坑

第一個坑就是canvas用屬性去給寬高，別用css;

第二個坑，做圖片處理好像得服務(wù)器環(huán)境，本地是不行的，聽說是基于什么安全考慮，最后我是通過搭本地服務(wù)器解決了canvas的報錯。

第三個坑，棧溢出，這個目前還沒找到原因，后面會詳細(xì)講

變色的思路

主要思路來自于《啊哈！算法！》里面深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索的章節(jié)，該章節(jié)的最后一部分的“寶島探險”實現(xiàn)了給不同的區(qū)域依次編號，把編號看成染色，其實是一樣的。

具體實現(xiàn)

其實所謂的彩色二維碼，不是那種每個像素點顏色隨機的二維碼。仔細(xì)觀察二維碼就會發(fā)現(xiàn)，黑色的部分是一塊一塊的，他們分布在白色當(dāng)中，就好像島嶼分布在海里，我們要做的就是把每個黑色塊單獨染色。黑色塊的實質(zhì)就是一個一個黑色的像素點。

前面也提到，我們使用canvas是因為可以進行像素操作，所以我們的操作其實是給像素點染色，我們顯然不希望給背景色染色，所以背景色需要進行一個判斷；前面也提到，背景色好像海洋分割了黑色的顏色塊，那也就是說我們讀一個像素點進行染色之后，不停的判斷它右側(cè)的像素點顏色，當(dāng)出現(xiàn)背景色的時候就說明到達(dá)了邊界，可以停止右方向的染色，但是每個像素點其實有四個相連接的方向，當(dāng)一個像素點右邊就是背景色，我們應(yīng)該也去嘗試別的方向的可能性，這個就是深度優(yōu)先搜索，通過遞歸，不斷的驗證當(dāng)前像素點的下一個位置的顏色，是背景色，那就回來，嘗試別的方向；不是背景色，那就染色，然后對染色之后的這個像素點進行四個方向的驗證。

有幾點提一下，判斷是不是背景色，肯定得比對rgba的值，所以顏色參數(shù)得做處理，另一個就是像素點信息的數(shù)組，每四個元素代表一個像素，所以想要比對正確的像素信息，這部分也要處理。
可能說的有點亂，我們看一下代碼

第一部分，canvas

// canvas 部分
var canvas = $("canvas")[0];
var ctx = canvas.getContext("2d");

var img = new Image();
img.src = path; //這里的path就是圖片的地址

第二部分，顏色的處理

// 分離顏色參數(shù) 返回一個數(shù)組
var colorRgb = (function() {
 var reg = /^#([0-9a-fA-f]{3}|[0-9a-fA-f]{6})$/;

 return function(str) {
  var sColor = str.toLowerCase();
  if (sColor && reg.test(sColor)) {
   if (sColor.length === 4) {
    var sColorNew = "#";
    for (var i = 1; i < 4; i += 1) {
     sColorNew += sColor.slice(i, i + 1).concat(sColor.slice(i, i + 1));
    }
    sColor = sColorNew;
   }
   //處理六位的顏色值 
   var sColorChange = [];
   for (var i = 1; i < 7; i += 2) {
    sColorChange.push(parseInt("0x" + sColor.slice(i, i + 2)));
   }
   return sColorChange;
  } else {
   var sColorChange = sColor.replace(/(rgb\()|(\))/g, "").split(",").map(function(a) {
    return parseInt(a);
   });
   return sColorChange;
  }
 }
})();

第三部分，給初始參數(shù)

為了避免多余的操作，我們用一個標(biāo)記數(shù)組來記錄判斷過的位置

// 參數(shù)
var bg = colorRgb("#fff"); //忽略的背景色
var width = 220;
var height = 220;
var imgD; //預(yù)留給 像素信息
var colors = ["#368BFF", "#EF2767", "#F17900", "#399690", "#5aa6f7", "#fd417e", "#ffc000", "#59b6a6"]; //染色數(shù)組
// 隨機colors數(shù)組的一個序號
var ranNum = (function() {
 var len = colors.length;
 return function() {
  return Math.floor(Math.random() * len);
 }
})();

// 標(biāo)記數(shù)組 
var book = []; 
for (var i = 0; i < height; i++) { 
　　book[i] = []; 
　　for (var j = 0; j < width; j++) { 
　　　　book[i][j] = 0; 
　　} 
}

第四部分，獲取像素信息，對每個像素點進行遍歷處理，最后扔回canvas

如果標(biāo)記過，那就跳過，如果沒標(biāo)記過，那就隨機一個顏色，深度優(yōu)先搜索并染色

img.onload = function() {
 ctx.drawImage(img, 0, 0, width, height);
 imgD = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

 for (var i = 0; i < height; i++) {
  for (var j = 0; j < width; j++) {
   if (book[i][j] == 0 && checkColor(i, j, width, bg)) { //沒標(biāo)記過 且是非背景色
    book[i][j] = 1;
    var color = colorRgb(colors[ranNum()]);
    dfs(i, j, color); //深度優(yōu)先搜索
   }
  }
 }

 ctx.putImageData(imgD, 0, 0);
}


// 驗證該位置的像素 不是背景色為true
function checkColor(i, j, width, bg) {
 var x = calc(width, i, j);

 if (imgD.data[x] != bg[0] && imgD.data[x + 1] != bg[1] && imgD.data[x + 2] != bg[2]) {
  return true;
 } else {
  return false;
 }
}

// 改變顏色值
function changeColor(i, j, colorArr) {
 var x = calc(width, i, j);
 imgD.data[x] = colorArr[0];
 imgD.data[x + 1] = colorArr[1];
 imgD.data[x + 2] = colorArr[2];
}


// 返回對應(yīng)像素點的序號
function calc(width, i, j) {
 if (j < 0) {
  j = 0;
 }
 return 4 * (i * width + j);
}

關(guān)鍵代碼

我們通過一個方向數(shù)組，來簡化一下操作，我們約定好，嘗試的方向為順時針，從右邊開始。

// 方向數(shù)組
var next = [
 [0, 1], //右
 [1, 0], //下
 [0, -1], // 左
 [-1, 0] //上 
];

// 深度優(yōu)先搜索 
function dfs(x, y, color) {
 changeColor(x, y, color);
 for (var k = 0; k <= 3; k++) {
  // 下一個坐標(biāo)
  var tx = x + next[k][0];
  var ty = y + next[k][1];

  //判斷越界
  if (tx < 0 || tx >= height || ty < 0 || ty >= width) {
   continue;
  }


  if (book[tx][ty] == 0 && checkColor(tx, ty, width, bg)) {
   // 判斷位置
   book[tx][ty] = 1;
   dfs(tx, ty, color);
  }

 }
 return;
}

我遇到的最后一個坑就是當(dāng)長寬大于220時就會棧溢出，但是小于這個值就不會有問題，具體的原因還不清楚，猜測可能是判斷那里有問題，導(dǎo)致死循環(huán)了。

全部代碼在這里

// 分離顏色參數(shù) 返回一個數(shù)組
var colorRgb = (function() {
 var reg = /^#([0-9a-fA-f]{3}|[0-9a-fA-f]{6})$/;

 return function(str) {
  var sColor = str.toLowerCase();
  if (sColor && reg.test(sColor)) {
   if (sColor.length === 4) {
    var sColorNew = "#";
    for (var i = 1; i < 4; i += 1) {
     sColorNew += sColor.slice(i, i + 1).concat(sColor.slice(i, i + 1));
    }
    sColor = sColorNew;
   }
   //處理六位的顏色值 
   var sColorChange = [];
   for (var i = 1; i < 7; i += 2) {
    sColorChange.push(parseInt("0x" + sColor.slice(i, i + 2)));
   }
   return sColorChange;
  } else {
   var sColorChange = sColor.replace(/(rgb\()|(\))/g, "").split(",").map(function(a) {
    return parseInt(a);
   });
   return sColorChange;
  }
 }
})();

// 驗證該位置的像素 不是背景色為true
function checkColor(i, j, width, bg) {
 var x = calc(width, i, j);

 if (imgD.data[x] != bg[0] && imgD.data[x + 1] != bg[1] && imgD.data[x + 2] != bg[2]) {
  return true;
 } else {
  return false;
 }
}

// 改變顏色值
function changeColor(i, j, colorArr) {
 var x = calc(width, i, j);
 imgD.data[x] = colorArr[0];
 imgD.data[x + 1] = colorArr[1];
 imgD.data[x + 2] = colorArr[2];
}


// 返回對應(yīng)像素點的序號
function calc(width, i, j) {
 if (j < 0) {
  j = 0;
 }
 return 4 * (i * width + j);
}

// 方向數(shù)組
var next = [
 [0, 1], //右
 [1, 0], //下
 [0, -1], // 左
 [-1, 0] //上 
];

// 深度優(yōu)先搜索 
function dfs(x, y, color) {
 changeColor(x, y, color);
 for (var k = 0; k <= 3; k++) {
  // 下一個坐標(biāo)
  var tx = x + next[k][0];
  var ty = y + next[k][1];

  //判斷越界
  if (tx < 0 || tx >= height || ty < 0 || ty >= width) {
   continue;
  }


  if (book[tx][ty] == 0 && checkColor(tx, ty, width, bg)) {
   // 判斷位置
   book[tx][ty] = 1;
   dfs(tx, ty, color);
  }

 }
 return;
}

/*****上面為封裝的函數(shù)*****/

/***參數(shù)***/
var bg = colorRgb("#fff"); //忽略的背景色
var width = 220;
var height = 220;
var imgD; //預(yù)留給 像素信息數(shù)組
var colors = ["#368BFF", "#EF2767", "#F17900", "#399690", "#5aa6f7", "#fd417e", "#ffc000", "#59b6a6"]; //染色數(shù)組
// 隨機colors數(shù)組的一個序號
var ranNum = (function() {
 var len = colors.length;
 return function() {
  return Math.floor(Math.random() * len);
 }
})();

// 標(biāo)記數(shù)組 
var book = []; 
for (var i = 0; i < height; i++) { 
　　book[i] = []; 
　　for (var j = 0; j < width; j++) { 
　　　　book[i][j] = 0; 
　　} 
}


// canvas 部分
var canvas = $("canvas")[0];
var ctx = canvas.getContext("2d");

var img = new Image();
img.src = path; //這里的path就是圖片的地址
img.onload = function() {
 ctx.drawImage(img, 0, 0, width, height);
 imgD = ctx.getImageData(0, 0, width, height);

 for (var i = 0; i < height; i++) {
  for (var j = 0; j < width; j++) {
   if (book[i][j] == 0 && checkColor(i, j, width, bg)) { //沒標(biāo)記過 且是非背景色
    book[i][j] = 1;
    var color = colorRgb(colors[ranNum()]);
    dfs(i, j, color); //深度優(yōu)先搜索
   }
  }
 }

 ctx.putImageData(imgD, 0, 0);
}

總結(jié)

雖然看起來有點長，其實大部分函數(shù)都在處理像素點的信息。實現(xiàn)起來，主要就是得對深度優(yōu)先搜索有所了解，每個像素點都進行深度優(yōu)先搜索，染過色的自然被標(biāo)記過，所以當(dāng)一個新的沒標(biāo)記過的像素點出現(xiàn)時，自然意味著新的顏色塊。細(xì)節(jié)方面，就是注意一下imgD.data和像素點序號之間的對應(yīng)關(guān)系，別的也就還好了。不過注意一點就是，因為像素點很小，所以肉眼覺得不相連的色塊也有可能是連在一起的，會染成一樣的顏色。

忘了放圖了，這里放幾張，拿qq截的，把外面的邊框不小心也截了，嘛，湊活看看吧