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影象主題色的提取

工作時遇到一個需求:提取圖片主題色,通過某種對映關係,選取ui給出的對應顏色。腦海中浮現如果只是純前端如何實現呢?

一、思路與準備

利用canvas獲取影象畫素資訊,然後用某種演算法將主題顏色提取出來。

1.1 瞭解Canvas畫布真實畫素原理

MDN: 事實上,你可以直接通過getImageData,返回一個imageData物件,獲取場景畫素資料。

imageData物件包含下列幾個只讀屬性:

  • width:圖片寬度,單位是畫素
  • height:圖片高度,單位是畫素
  • dataUint8ClampedArray型別的一維陣列,包含著RGBA格式的整型資料,範圍在0至255之間(包括255)。

data屬性返回一個 Uint8ClampedArray,它可以被使用作為檢視初始畫素資料。每個畫素用4個 1 bytes值(按照紅,綠,藍和透明值的順序,"RGBA"格式) 來代表。每個顏色值部份用0至255來代表。每個部分被分配到一個在陣列內連續的索引,左上角畫素的紅色部分在陣列的索引0位置。畫素從左到右被處理,然後往下,遍歷整個陣列。 Uint8ClampedArray 包含高度 × 寬度 × 4 bytes資料,索引值從0到(高度×寬度×4)-1

1.2 瞭解中位切分法 (Median cut)

中位切分法通常是在影象處理中降低影象位元深度的演算法,可用來將高位的圖轉換位低位的圖,如將24bit的圖轉換為8bit的圖。我們也可以用來提取圖片的主題色,其原理是是將影象每個畫素顏色看作是以R、G、B為座標軸的一個三維空間中的點,由於三個顏色的取值範圍為0~255,所以影象中的顏色都分佈在這個顏色立方體內。如圖所示:

之後將RGB中最長的一邊從顏色統計的中位數一切為二,使得到的兩個長方體所包含的畫素數量相同,如下圖所示重複這個過程直到切出長方體數量等於主題色數量為止,最後取每個長方體的中點即可。

在實際使用中如果只是按照中點進行切割,會出現有些長方體的體積很大但是畫素數量很少的情況。解決的辦法是在切割前對長方體進行優先順序排序,排序的係數為體積 * 畫素數。這樣就可以基本解決此類問題了。

其中color-thief庫就是基於中位切分法實現的。

參考:

Pixels and Palettes: Extracting Color Palettes From Images

Pixel_manipulation_with_canvas_By MDN