如何將純色二維碼變成彩色二維碼（JavaScript）

這篇文章主要為大家詳細介紹了JavaScript純色二維碼變成彩色二維碼的方案，具有一定的參考價值，有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。

前段時間公司業務上有這麼一個需求，客戶不喜歡後台生成的純色二維碼，純藍，純紫，純綠都不行，想要彩色二維碼。然後這個任務都落到我頭上了，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域所有像素點的信息，返回值的data屬性是一個一維數組，儲存了所有像素點的信息，一個像素點的信息會佔四個元素，分別代表r,g,b和透明度。而像素點在一維數組中的順序是從左到右，從上到下。最後就是putImageData方法，把更改過的像素資訊陣列重新丟回畫布上。

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，做圖片處理好像得伺服器環境，本地是不行的，聽說是基於什麼安全考慮，最後我是透過搭本地伺服器解決了canvas的報錯。

第三個坑，堆疊溢出，這個目前還沒找到原因，後面會詳細講

變色的思路

##主要想法來自於《啊哈！演算法! 》裡面深度優先搜尋和廣度優先搜尋的章節，該章節的最後一部分的「寶島探險」實現了給不同的區域依次編號，把編號看成染色，其實是一樣的。

具體實現

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。仔細觀察二維碼就會發現，黑色的部分是一塊一塊的，他們分佈在白色當中，就好像島嶼分佈在海裡，我們要做的就是把每個黑色塊單獨染色。黑色塊的實質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色塊，那也就是說我們讀一個像素點進行染色之後，不停的判斷它右側的像素點顏色，當出現背景色的時候就說明到達了邊界，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，當一個像素點右邊就是背景色，我們應該也去嘗試別的方向的可能性，這個就是深度優先搜索，透過遞歸，不斷的驗證當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，然後對染色之後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，所以顏色參數得做處理，另一個就是像素點資訊的數組，每四個元素代表一個像素，所以想要比對正確的像素訊息，這部分也要處理。

可能說的有點亂，我們看一下程式碼

第一部分，canvas

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

var img = new Image();
img.src = path; //这里的path就是图片的地址

第二部分，顏色的處理

// 分离颜色参数  返回一个数组
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;
      }
      //处理六位的颜色值 
      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

為了避免多餘的操作，我們用一個標記數組來記錄判斷過的位置

// 参数
var bg = colorRgb("#fff"); //忽略的背景色
var width = 220;
var height = 220;
var imgD; //预留给 像素信息
var colors = ["#368BFF", "#EF2767", "#F17900", "#399690", "#5aa6f7", "#fd417e", "#ffc000", "#59b6a6"];  //染色数组
// 随机colors数组的一个序号
var ranNum = (function() {
  var len = colors.length;
  return function() {
    return Math.floor(Math.random() * len);
  }
})();

// 标记数组 
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，取得像素訊息，對每個像素點進行遍歷處理，最後扔回canvas

#如果標記過，那就跳過，如果沒標記過，那就隨機一個色，深度優先搜尋並染色

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)) { //没标记过 且是非背景色
        book[i][j] = 1;
        var color = colorRgb(colors[ranNum()]);
        dfs(i, j, color);  //深度优先搜索
      }
    }
  }

  ctx.putImageData(imgD, 0, 0);
}
// 验证该位置的像素 不是背景色为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;
  }
}

// 改变颜色值
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];
}


// 返回对应像素点的序号
function calc(width, i, j) {
  if (j < 0) {
    j = 0;
  }
  return 4 * (i * width + j);
}

關鍵程式碼

我們透過一個方向數組，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。

// 方向数组
var next = [
  [0, 1], //右
  [1, 0], //下
  [0, -1], // 左
  [-1, 0] //上 
];

// 深度优先搜索 
function dfs(x, y, color) {
  changeColor(x, y, color);
  for (var k = 0; k <= 3; k++) {
    // 下一个坐标
    var tx = x + next[k][0];
    var ty = y + next[k][1];

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


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

  }
  return;
}

我遇到的最後一個坑就是當長寬大於220時就會棧溢出，但是小於這個值就不會有問題，具體的原因還不清楚，猜測可能是判斷那裡有問題，導致死循環了。

全部程式碼在這裡

// 分离颜色参数  返回一个数组
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;
      }
      //处理六位的颜色值 
      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;
    }
  }
})();

// 验证该位置的像素 不是背景色为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;
  }
}

// 改变颜色值
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];
}

// 返回对应像素点的序号
function calc(width, i, j) {
  if (j < 0) {
    j = 0;
  }
  return 4 * (i * width + j);
}
// 方向数组
var next = [
  [0, 1], //右
  [1, 0], //下
  [0, -1], // 左
  [-1, 0] //上 
];

// 深度优先搜索 
function dfs(x, y, color) {
  changeColor(x, y, color);
  for (var k = 0; k <= 3; k++) {
    // 下一个坐标
    var tx = x + next[k][0];
    var ty = y + next[k][1];

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

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

  }
  return;
}

/*****上面为封装的函数*****/

/***参数***/
var bg = colorRgb("#fff"); //忽略的背景色
var width = 220;
var height = 220;
var imgD; //预留给 像素信息数组
var colors = ["#368BFF", "#EF2767", "#F17900", "#399690", "#5aa6f7", "#fd417e", "#ffc000", "#59b6a6"];  //染色数组
// 随机colors数组的一个序号
var ranNum = (function() {
  var len = colors.length;
  return function() {
    return Math.floor(Math.random() * len);
  }
})();

// 标记数组 
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; //这里的path就是图片的地址
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)) { //没标记过 且是非背景色
        book[i][j] = 1;
        var color = colorRgb(colors[ranNum()]);
        dfs(i, j, color);  //深度优先搜索
      }
    }
  }

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

總結

雖然看起來有點長，但其實大部分函數都在處理像素點的資訊。實現起來，主要就是得對深度優先搜索有所了解，每個像素點都進行深度優先搜索，染過色的自然被標記過，所以當一個新的沒標記過的像素點出現時，自然意味著新的色塊。細節方面，就是注意一下imgD.data和像素點序號之間的對應關係，別的也就還好了。不過要注意一點就是，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，這裡放幾張，拿qq截的，把外面的邊框不小心也截了，嘛，湊活看看吧

以上是如何將純色二維碼變成彩色二維碼（JavaScript）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！