以编程方式确定要放置在图像上的最佳前景色

时间:2017-03-20 20:23:00

标签: javascript node.js colors

我正在研究一个节点模块,它会返回最适合背景图像的颜色,当然这个颜色会有多种颜色。

这是我到目前为止所拥有的:

'use strict';

var randomcolor = require('randomcolor');
var tinycolor = require('tinycolor2');

module.exports = function(colors, tries) {
  var topColor, data = {};

  if (typeof colors == 'string') { colors = [colors]; }
  if (!tries) { tries = 10000; }

  for (var t = 0; t < tries; t++) {
    var score = 0, color = randomcolor(); //tinycolor.random();

    for (var i = 0; i < colors.length; i++) {
      score += tinycolor.readability(colors[i], color);
    }

    data[color] = (score / colors.length);

    if (!topColor || data[color] > data[topColor]) {
      topColor = color;
    }
  }

  return tinycolor(topColor);
};

所以它的工作方式首先是我在这个图像中为这个脚本提供了6种最主要的颜色:

[ { r: 44, g: 65, b: 54 },
  { r: 187, g: 196, b: 182 },
  { r: 68, g: 106, b: 124 },
  { r: 126, g: 145, b: 137 },
  { r: 147, g: 176, b: 169 },
  { r: 73, g: 138, b: 176 } ]

然后它会生成10,000种不同的随机颜色,然后选择具有最佳平均对比度的颜色与6种颜色。

问题在于,根据我用来生成随机颜色的脚本,无论给出的图像如何,我都会得到相同的结果。

使用tinycolor2我总会得到一个非常深灰色(几乎是黑色)或一个非常浅灰色(几乎是白色)。使用randomcolor我会以深蓝色或浅桃色结束。

我的脚本可能不是解决此问题的最佳方式,但有人有任何想法吗?

谢谢

3 个答案:

答案 0 :(得分:16)

寻找显性色调。

提供的代码段显示了如何查找主色的示例。它的工作原理是将图像分解为色调,饱和度和亮度分量。

图像缩小

为了加快处理速度,图像会缩小为较小的图像(在这种情况下为128 x 128像素)。缩小过程的一部分还会修剪图像中的一些外部像素。

const IMAGE_WORK_SIZE = 128;
const ICOUNT = IMAGE_WORK_SIZE * IMAGE_WORK_SIZE;
if(event.type === "load"){
    rImage = imageTools.createImage(IMAGE_WORK_SIZE, IMAGE_WORK_SIZE);  // reducing image
    c = rImage.ctx;
    // This is where you can crop the image. In this example I only look at the center of the image
    c.drawImage(this,-16,-16,IMAGE_WORK_SIZE + 32, IMAGE_WORK_SIZE + 32); // reduce image size

求平均亮度

一旦缩小,我扫描像素,将它们转换为hsl值并获得平均亮度。

  

请注意,亮度是对数刻度,因此平均值是平方和除以计数的平方根。

pixels = imageTools.getImageData(rImage).data;
l = 0;
for(i = 0; i < pixels.length; i += 4){ 
    hsl = imageTools.rgb2hsl(pixels[i],pixels[i + 1],pixels[i + 2]);
    l += hsl.l * hsl.l;
}
l = Math.sqrt(l/ICOUNT);

亮度和饱和度范围的色调直方图。

代码可以在饱和度和亮度范围内找到主色。在示例中,我只使用一个范围,但您可以根据需要使用多个范围。仅使用在lum(亮度)和sat(饱和)范围内的像素。我记录了通过的像素的色调直方图。

色调范围(一个)

的示例
hues = [{  // lum and sat have extent 0-100. high test is no inclusive hence high = 101 if you want the full range
        lum : {
            low :20,    // low limit lum >= this.lum.low
            high : 60,  // high limit lum < this.lum.high
            tot : 0,    // sum of lum values 
        },
        sat : { // all saturations from 0 to 100
            low : 0,
            high : 101,
            tot : 0, // sum of sat
        },
        count : 0, // count of pixels that passed
        histo : new Uint16Array(360), // hue histogram
    }]

在示例中,我使用平均亮度自动设置lum范围。

hues[0].lum.low = l - 30;
hues[0].lum.high = l + 30;

设置范围后,我得到每个范围的色调直方图(在这种情况下为一个)

for(i = 0; i < pixels.length; i += 4){ 
    hsl = imageTools.rgb2hsl(pixels[i],pixels[i + 1],pixels[i + 2]);
    for(j = 0; j < hues.length; j ++){
        hr = hues[j]; // hue range
        if(hsl.l >= hr.lum.low && hsl.l < hr.lum.high){
            if(hsl.s >= hr.sat.low && hsl.s < hr.sat.high){
                hr.histo[hsl.h] += 1;
                hr.count += 1;
                hr.lum.tot += hsl.l * hsl.l;
                hr.sat.tot += hsl.s;
            }
        }
    }
}

来自色调直方图的加权平均色调。

然后使用直方图我找到范围的加权平均色调

// get weighted hue for image
// just to simplify code hue 0 and 1 (reds) can combine
for(j = 0; j < hues.length; j += 1){
    hr = hues[j];
    wHue = 0;
    hueCount = 0;
    hr.histo[1] += hr.histo[0];
    for(i = 1; i < 360; i ++){
        wHue += (i) * hr.histo[i];
        hueCount += hr.histo[i];
    }
    h = Math.floor(wHue / hueCount);
    s = Math.floor(hr.sat.tot / hr.count);
    l = Math.floor(Math.sqrt(hr.lum.tot / hr.count));
    hr.rgb = imageTools.hsl2rgb(h,s,l);
    hr.rgba = imageTools.hex2RGBA(imageTools.rgba2Hex4(hr.rgb));
}

就是这样。其余的只是展示和东西。上面的代码需要imageTools接口(提供),其中包含用于处理图像的工具。

丑陋的补充

你对发现的颜色做了什么取决于你。如果你想要补色,只需将rgb转换为hsl imageTools.rgb2hsl并将色调旋转180度,然后转换回rgb。

var hsl = imageTools.rgb2hsl(rgb.r, rgb.g, rgb.b);
hsl.h += 180;
var complementRgb = imageTools.rgb2hsl(hsl.h, hsl.s, hsl.l);

就个人而言,只有一些颜色适合他们的补充。添加到托盘是有风险的,通过代码执行它只是疯了。坚持图像中的颜色。如果您想要找到重音色,请减少lum和sat范围。每个范围都会计算找到的像素数,使用它来查找相关直方图中颜色的像素范围。

演示“边境鸟”

演示找到平均亮度周围的主色调,并使用该色调和平均饱和度和亮度来创建边框。

该演示使用来自维基百科日期集合图像的图像,因为它们允许跨站点访问。

var images = [
   // "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Goldcrest_1.jpg",
   "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/Cistothorus_palustris_CT.jpg/450px-Cistothorus_palustris_CT.jpg",
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/Black-necked_Stilt_%28Himantopus_mexicanus%29%2C_Corte_Madera.jpg/362px-Black-necked_Stilt_%28Himantopus_mexicanus%29%2C_Corte_Madera.jpg",     
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Daurian_redstart_at_Daisen_Park_in_Osaka%2C_January_2016.jpg/573px-Daurian_redstart_at_Daisen_Park_in_Osaka%2C_January_2016.jpg",
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Myioborus_torquatus_Santa_Elena.JPG/675px-Myioborus_torquatus_Santa_Elena.JPG",
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/Great_tit_side-on.jpg/645px-Great_tit_side-on.jpg",
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Sarcoramphus_papa_%28K%C3%B6nigsgeier_-_King_Vulture%29_-_Weltvogelpark_Walsrode_2013-01.jpg/675px-Sarcoramphus_papa_%28K%C3%B6nigsgeier_-_King_Vulture%29_-_Weltvogelpark_Walsrode_2013-01.jpg",,
    
];

function loadImageAddBorder(){
    if(images.length === 0){
        return ; // all done   
    }
    var imageSrc = images.shift();
    imageTools.loadImage(
        imageSrc,true,
        function(event){
            var pixels, topRGB, c, rImage, wImage, botRGB, grad, i, hsl, h, s, l, hues, hslMap, wHue, hueCount, j, hr, gradCols, border;
            const IMAGE_WORK_SIZE = 128;
            const ICOUNT = IMAGE_WORK_SIZE * IMAGE_WORK_SIZE;
            if(event.type === "load"){
                rImage = imageTools.createImage(IMAGE_WORK_SIZE, IMAGE_WORK_SIZE);  // reducing image
                c = rImage.ctx;
                // This is where you can crop the image. In this example I only look at the center of the image
                c.drawImage(this,-16,-16,IMAGE_WORK_SIZE + 32, IMAGE_WORK_SIZE + 32); // reduce image size
    
                pixels = imageTools.getImageData(rImage).data;
                h = 0;
                s = 0;
                l = 0;
                // these are the colour ranges you wish to look at
                hues = [{
                        lum : {
                            low :20,
                            high : 60,
                            tot : 0,
                        },
                        sat : { // all saturations
                            low : 0,
                            high : 101,
                            tot : 0,
                        },
                        count : 0,
                        histo : new Uint16Array(360),
                    }]
                for(i = 0; i < pixels.length; i += 4){ 
                    hsl = imageTools.rgb2hsl(pixels[i],pixels[i + 1],pixels[i + 2]);
                    l += hsl.l * hsl.l;
                }
                l = Math.sqrt(l/ICOUNT);
                hues[0].lum.low = l - 30;
                hues[0].lum.high = l + 30;
                for(i = 0; i < pixels.length; i += 4){ 
                    hsl = imageTools.rgb2hsl(pixels[i], pixels[i + 1], pixels[i + 2]);
                    for(j = 0; j < hues.length; j ++){
                        hr = hues[j]; // hue range
                        if(hsl.l >= hr.lum.low && hsl.l < hr.lum.high){
                            if(hsl.s >= hr.sat.low && hsl.s < hr.sat.high){
                                hr.histo[hsl.h] += 1;
                                hr.count += 1;
                                hr.lum.tot += hsl.l * hsl.l;
                                hr.sat.tot += hsl.s;
                            }
                        }
                    }
                }
                // get weighted hue for image
                // just to simplify code hue 0 and 1 (reds) can combine
                for(j = 0; j < hues.length; j += 1){
                    hr = hues[j];
                    wHue = 0;
                    hueCount = 0;
                    hr.histo[1] += hr.histo[0];
                    for(i = 1; i < 360; i ++){
                        wHue += (i) * hr.histo[i];
                        hueCount += hr.histo[i];
                    }
                    h = Math.floor(wHue / hueCount);
                    s = Math.floor(hr.sat.tot / hr.count);
                    l = Math.floor(Math.sqrt(hr.lum.tot / hr.count));
                    hr.rgb = imageTools.hsl2rgb(h,s,l);
                    hr.rgba = imageTools.hex2RGBA(imageTools.rgba2Hex4(hr.rgb));
                }
                gradCols = hues.map(h=>h.rgba);
                if(gradCols.length === 1){
                    gradCols.push(gradCols[0]); // this is a quick fix if only one colour the gradient needs more than one
                }
                border = Math.floor(Math.min(this.width / 10,this.height / 10, 64));
    
                wImage = imageTools.padImage(this,border,border);
                wImage.ctx.fillStyle = imageTools.createGradient(
                    c, "linear", 0, 0, 0, wImage.height,gradCols
                );
                wImage.ctx.fillRect(0, 0, wImage.width, wImage.height);
                wImage.ctx.fillStyle = "black";
                wImage.ctx.fillRect(border - 2, border - 2, wImage.width - border * 2 + 4, wImage.height - border * 2 + 4);           
                wImage.ctx.drawImage(this,border,border);
                wImage.style.width = (innerWidth -64) + "px";
                document.body.appendChild(wImage);
                setTimeout(loadImageAddBorder,1000);
            }
        }
        
    )
}

setTimeout(loadImageAddBorder,0);



/** ImageTools.js begin **/
var imageTools = (function () {
    // This interface is as is. 
    // No warenties no garenties, and 
    /*****************************/
    /* NOT to be used comercialy */
    /*****************************/
    var workImg,workImg1,keep; // for internal use
    keep = false; 
    const toHex = v => (v < 0x10 ? "0" : "") + Math.floor(v).toString(16);
    var tools = {
        canvas(width, height) {  // create a blank image (canvas)
            var c = document.createElement("canvas");
            c.width = width;
            c.height = height;
            return c;
        },
        createImage (width, height) {
            var i = this.canvas(width, height);
            i.ctx = i.getContext("2d");
            return i;
        },
        loadImage (url, crossSite, cb) { // cb is calback. Check first argument for status
            var i = new Image();
            if(crossSite){
                i.setAttribute('crossOrigin', 'anonymous');
            }
            i.src = url;
            i.addEventListener('load', cb);
            i.addEventListener('error', cb);
            return i;
        },
        image2Canvas(img) {
            var i = this.canvas(img.width, img.height);
            i.ctx = i.getContext("2d");
            i.ctx.drawImage(img, 0, 0);
            return i;
        },
        rgb2hsl(r,g,b){ // integers in the range 0-255
            var min, max, dif, h, l, s;
            h = l = s = 0;
            r /= 255;  // normalize channels
            g /= 255;
            b /= 255;
            min = Math.min(r, g, b);
            max = Math.max(r, g, b);
            if(min === max){  // no colour so early exit
                return {
                    h, s,
                    l : Math.floor(min * 100),  // Note there is loss in this conversion
                }
            }
            dif = max - min;
            l = (max + min) / 2;
            if (l > 0.5) { s = dif / (2 - max - min) }
            else { s = dif / (max + min) }
            if (max === r) {
                if (g < b) { h = (g - b) / dif + 6.0 }
                else { h = (g - b) / dif }                   
            } else if(max === g) { h = (b - r) / dif + 2.0 }
            else {h = (r - g) / dif + 4.0 }   
            h = Math.floor(h * 60);
            s = Math.floor(s * 100);
            l = Math.floor(l * 100);
            return {h, s, l};
        },
        hsl2rgb (h, s, l) { // h in range integer 0-360 (cyclic) and s,l 0-100 both integers
            var p, q;
            const hue2Channel = (h) => {
                h = h < 0.0 ? h + 1 : h > 1 ? h - 1 : h;
                if (h < 1 / 6) { return p + (q - p) * 6 * h }
                if (h < 1 / 2) { return q }
                if (h < 2 / 3) { return p + (q - p) * (2 / 3 - h) * 6 }
                return p;        
            }
            s = Math.floor(s)/100;
            l = Math.floor(l)/100;
            if (s <= 0){  // no colour
                return {
                    r : Math.floor(l * 255),
                    g : Math.floor(l * 255),
                    b : Math.floor(l * 255),
                }
            }
            h = (((Math.floor(h) % 360) + 360) % 360) / 360; // normalize
            if (l < 1 / 2) { q = l * (1 + s) } 
            else { q = l + s - l * s }
            p = 2 * l - q;        
            return {
                r : Math.floor(hue2Channel(h + 1 / 3) * 255),
                g : Math.floor(hue2Channel(h)         * 255),
                b : Math.floor(hue2Channel(h - 1 / 3) * 255),
            }    
            
        },        
        rgba2Hex4(r,g,b,a=255){
            if(typeof r === "object"){
                g = r.g;
                b = r.b;
                a = r.a !== undefined ? r.a : a;
                r = r.r;
            }
            return `#${toHex(r)}${toHex(g)}${toHex(b)}${toHex(a)}`; 
        },
        hex2RGBA(hex){ // Not CSS colour as can have extra 2 or 1 chars for alpha
                                  // #FFFF & #FFFFFFFF last F and FF are the alpha range 0-F & 00-FF
            if(typeof hex === "string"){
                var str = "rgba(";
                if(hex.length === 4 || hex.length === 5){
                    str += (parseInt(hex.substr(1,1),16) * 16) + ",";
                    str += (parseInt(hex.substr(2,1),16) * 16) + ",";
                    str += (parseInt(hex.substr(3,1),16) * 16) + ",";
                    if(hex.length === 5){
                        str += (parseInt(hex.substr(4,1),16) / 16);
                    }else{
                        str += "1";
                    }
                    return str + ")";
                }
                if(hex.length === 7 || hex.length === 9){
                    str += parseInt(hex.substr(1,2),16) + ",";
                    str += parseInt(hex.substr(3,2),16) + ",";
                    str += parseInt(hex.substr(5,2),16) + ",";
                    if(hex.length === 9){
                        str += (parseInt(hex.substr(7,2),16) / 255).toFixed(3);
                    }else{
                        str += "1";
                    }
                    return str + ")";                
                }
                return "rgba(0,0,0,0)";
            }
            
                
        },            
        createGradient(ctx, type, x, y, xx, yy, colours){ // Colours MUST be array of hex colours NOT CSS colours
                                                          // See this.hex2RGBA for details of format
            var i,g,c;
            var len = colours.length;
            if(type.toLowerCase() === "linear"){
                g = ctx.createLinearGradient(x,y,xx,yy);
            }else{
                g = ctx.createRadialGradient(x,y,xx,x,y,yy);
            }
            for(i = 0; i < len; i++){
                c = colours[i];
                if(typeof c === "string"){
                    if(c[0] === "#"){
                        c = this.hex2RGBA(c);
                    }
                    g.addColorStop(Math.min(1,i / (len -1)),c); // need to clamp top to 1 due to floating point errors causes addColorStop to throw rangeError when number over 1
                }
            }
            return g;
        },
        padImage(img,amount){
            var image = this.canvas(img.width + amount * 2, img.height + amount * 2);
            image.ctx = image.getContext("2d");
            image.ctx.drawImage(img, amount, amount);
            return image;
        },
        getImageData(image, w = image.width, h = image.height) {  // cut down version to prevent intergration 
            if(image.ctx && image.ctx.imageData){
                return image.ctx.imageData;
            }
            return (image.ctx || (this.image2Canvas(image).ctx)).getImageData(0, 0, w, h);
        },
    };
    return tools;
})();

/** ImageTools.js end **/

答案 1 :(得分:2)

听起来像一个有趣的问题!

您用于生成颜色的每种算法可能会在各自的随机颜色算法中偏向某些颜色。

您可能会看到的是每种情况的最终结果。两者都独立选择更暗和更浅的颜色。

保持常见颜色的散列并使用该散列而不是使用随机生成的颜色可能更有意义。

无论哪种方式你的'健身'检查,检查哪种颜色具有最佳平均对比度的算法为两种颜色集选择更浅和更暗的颜色。这是有道理的,较亮的图像应该具有较暗的背景,而较暗的图像应该具有较浅的背景。

虽然你没有明确说出来,但我敢打赌我的底部美元你会得到较暗的背景,以获得较浅的平均图像和更暗背景的较暗背景。

或者不是使用颜色散列,您可以生成多个随机调色板并组合结果集以将它们平均。

或者不是采用6种最常见的颜色,为什么不采用整体颜色渐变并尝试反对呢?

我已经汇总了一个例子,我得到了最常见的颜色并将其反转以获得补色。这在理论上至少应该为整个图像提供良好的对比度。

使用图像中最常出现的颜色似乎效果很好。如下面的例子中所述。这是Blindman67使用的类似技术,没有包含库和执行不必要步骤的大量膨胀,我借用了Blindman67用于公平比较结果集的相同图像。

请参阅Get average color of image via Javascript获取平均颜色(James写的getAverageRGB()函数)。

var images = [
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/Cistothorus_palustris_CT.jpg/450px-Cistothorus_palustris_CT.jpg",
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/Black-necked_Stilt_%28Himantopus_mexicanus%29%2C_Corte_Madera.jpg/362px-Black-necked_Stilt_%28Himantopus_mexicanus%29%2C_Corte_Madera.jpg",
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Daurian_redstart_at_Daisen_Park_in_Osaka%2C_January_2016.jpg/573px-Daurian_redstart_at_Daisen_Park_in_Osaka%2C_January_2016.jpg",
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Myioborus_torquatus_Santa_Elena.JPG/675px-Myioborus_torquatus_Santa_Elena.JPG",
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/Great_tit_side-on.jpg/645px-Great_tit_side-on.jpg",
  "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Sarcoramphus_papa_%28K%C3%B6nigsgeier_-_King_Vulture%29_-_Weltvogelpark_Walsrode_2013-01.jpg/675px-Sarcoramphus_papa_%28K%C3%B6nigsgeier_-_King_Vulture%29_-_Weltvogelpark_Walsrode_2013-01.jpg",
];

// append images
for (var i = 0; i < images.length; i++) {
  var img = document.createElement('img'),
div = document.createElement('div');
  img.crossOrigin = "Anonymous";

  img.style.border = '1px solid black';
  img.style.margin = '5px';

  div.appendChild(img);

  document.body.appendChild(div);
  (function(img, div) {
img.addEventListener('load', function() {
  var avg = getAverageRGB(img);
  div.style = 'background: rgb(' + avg.r + ',' + avg.g + ',' + avg.b + ')';
  img.style.height = '128px';
  img.style.width = '128px';
});
img.src = images[i];
  }(img, div));
}

function getAverageRGB(imgEl) { // not my work, see http://jsfiddle.net/xLF38/818/
  var blockSize = 5, // only visit every 5 pixels
defaultRGB = {
  r: 0,
  g: 0,
  b: 0
}, // for non-supporting envs
canvas = document.createElement('canvas'),
context = canvas.getContext && canvas.getContext('2d'),
data, width, height,
i = -4,
length,
rgb = {
  r: 0,
  g: 0,
  b: 0
},
count = 0;

  if (!context) {
return defaultRGB;
  }

  height = canvas.height = imgEl.offsetHeight || imgEl.height;
  width = canvas.width = imgEl.offsetWidth || imgEl.width;

  context.drawImage(imgEl, 0, 0);
  try {
data = context.getImageData(0, 0, width, height);
  } catch (e) {
return defaultRGB;
  }

  length = data.data.length;

  while ((i += blockSize * 4) < length) {
++count;
rgb.r += data.data[i];
rgb.g += data.data[i + 1];
rgb.b += data.data[i + 2];
  }

  // ~~ used to floor values
  rgb.r = ~~(rgb.r / count);
  rgb.g = ~~(rgb.g / count);
  rgb.b = ~~(rgb.b / count);

  return rgb;
}

答案 2 :(得分:1)

取决于背景图片上叠加文本的位置。如果背景上有一些大的特征,文本可能会远离它,所以必须与图像的那一部分形成对比,但你可能还想要拾取某种颜色或补充其他颜色。图片。我认为实际上你需要创建一个小部件供人们轻松地以交互方式滑动/调整前景色。或者你需要创建一个深度学习系统才能真正有效地完成这项工作。