image2lcd导出配置详解：适用于单色屏的参数设置

图像转码不翻车：搞懂 image2lcd 的单色屏配置逻辑

你有没有遇到过这种情况——辛辛苦苦在 Photoshop 里设计好一个 Logo，导入image2lcd转成数组，烧进 STM32 后却发现 OLED 上显示的图像是上下颠倒、左右反了、还缺胳膊少腿？别急，这不是硬件坏了，也不是代码写错了，大概率是你没搞清楚image2lcd 那些“看似简单”的导出参数。

在嵌入式开发中，尤其是使用 SSD1306、SH1106 这类单色 OLED 屏时，我们经常需要把图标、Logo 或界面元素以位图形式嵌入程序。而image2lcd就是那个帮你把.png变成const unsigned char[]的关键工具。但问题是：它生成的数据能不能正确显示，完全取决于你对几个核心参数的理解是否到位。

今天我们就来彻底拆解这套配置逻辑，不讲套话，只讲实战中踩过的坑和背后的原理。

为什么图像会“错乱”？根源在于显存映射方式不匹配

很多人以为只要把图片转成数组就行了，殊不知：屏幕不是“看图软件”，它是按字节访问显存的。

OLED 控制器（比如 SSD1306）内部有一块显存（GDDRAM），MCU 通过 I2C/SPI 写入数据，每个字节控制屏幕上连续 8 个像素点的亮灭。但这些像素是怎么排列的？是从左到右？从上到下？还是从列开始堆叠？

不同的控制器有不同的组织方式。如果你生成的数据结构和它的读取方式对不上，就会出现：

图像旋转 90°
左右翻转
像素断层或拉丝
整体反色

解决这些问题的关键，就是理解并正确设置image2lcd中的四个核心参数：

✅ 单色模式
✅ 扫描方向
✅ 位顺序（MSB/LSB）
✅ 反色控制

下面我们一个一个掰开讲。

一、选对“颜色深度”：为什么必须用“单色（1-bit）”模式？

虽然你的原始图可能是 PNG 彩色格式，但目标屏幕是单色的 —— 每个像素只有“亮”或“灭”两种状态。所以第一步就是二值化处理。

在image2lcd中选择“单色”模式后，工具会做三件事：

先将原图转为灰度图；
设定一个阈值（默认通常是 128）；
灰度 ≥ 阈值 → 输出 1（亮），否则输出 0（灭）。

这个过程叫做Binarization（二值化），是所有单色显示的基础。

⚠️ 注意事项：

如果原图对比度低（比如模糊的截图），转换后可能一片漆黑或全是白点。建议先在画图软件里手动增强对比度。
某些高级版本的image2lcd支持“抖动（Dithering）”，可以模拟灰阶效果，适合文字边缘抗锯齿，但在小尺寸图标上慎用，容易失真。
存储效率极高：每 8 个像素压缩成 1 字节。例如一张 128×64 的全屏图，仅需 1KB 显存。

// 转换后的典型输出 const unsigned char logo_data[1024] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, ... // 每个字节代表垂直方向上的8行像素 };

所以记住：只要是单色屏，就必须用 1-bit 模式，别想着保留灰度或多色，那只会浪费 Flash 空间。

二、扫描方式决定图像朝向：水平 vs 垂直，到底怎么选？

这是最容易出问题的地方。很多开发者看到“水平扫描”就选它，结果图歪了还不知道为啥。

其实关键要看你的屏幕驱动芯片是怎么组织显存的。

🔹 水平扫描（Horizontal Scan）

也叫“行优先”模式。数据按行为单位存储：

第 0 行的 8 个像素打包成第 1 个字节；
第 1 行的 8 个像素打包成第 2 个字节；
…以此类推。

👉 适用于：SSD1306、SH1106 等常见 I2C OLED 模块

这类屏幕采用“分页模式”（Page Mode），每页高度为 8 像素。例如 128×64 的屏幕分为 8 页（Page 0 ~ Page 7），每页包含 128 字节数据，对应一行 128 列像素。

// 示例：一个 8x8 图标在水平扫描下的数组 const unsigned char icon[8] = { 0x00, 0x3C, 0x42, 0x5A, 0x5A, 0x42, 0x3C, 0x00 };

这 8 个字节分别写入 Page 0 到 Page 7 的某个列区间，就能完整显示一个居中的“X”形图案。

🔹 垂直扫描（Vertical Scan）

又称“列优先”模式。数据按列为单位存储：

第 0 列的前 8 行像素组成第 1 个字节；
第 1 列的前 8 行组成第 2 个字节；
…直到最后一列。

👉 适用于：部分并行接口 LCD、ST7920 字库屏等

这类屏幕通常以列地址递增方式访问，更适合垂直扫描布局。

❓ 如何判断该用哪种？

最可靠的方法是查数据手册！

打开 SSD1306 的 datasheet，你会看到类似这样的描述：

GDDRAM is organized as 8 pages (B0h–B7h), each consisting of 128 bytes.

说明它是按页（即行方向）管理的，应使用水平扫描。

如果不确定，可以用测试法：
- 画一张只有一个像素点亮的图（如左上角）；
- 导出数组并显示；
- 观察实际点亮位置；
- 不对就换扫描方式重试。

三、位顺序：MSB First 还是 LSB First？一字之差，天壤之别

即使扫描方式正确，图像仍可能出现“左右翻转”或“像素颠倒”。这时就要检查bit order（位序）设置。

假设一个字节表示一行 8 个像素（从左到右为 P0~P7）：

位序模式	P0 对应 bit	数值示例	解释
MSB First	bit7	`0x80`= 左边第一个亮	高位在前
LSB First	bit0	`0x01`= 左边第一个亮	低位在前

举个例子：你想让最左边的像素点亮。

若设为MSB First，则字节值应为0x80（即1000_0000）
若设为LSB First，则字节值应为0x01（即0000_0001）

SSD1306 默认使用MSB First，也就是说高位对应左侧像素。如果你误设为 LSB First，图像就会看起来像是被镜像翻转了。

💡 快速验证方法：

制作一个简单的测试图：
✅ 尺寸 8×1
✅ 只有最左边像素为白色，其余为黑

导出后查看第一个字节的值：

应该是0x80→ 正确
如果是0x01→ 错了，要改回 MSB First

四、反色控制：什么时候该勾“Invert”？

有时候你会发现：明明数组里是白的，屏幕上却是黑的；或者背景是白的，文字是黑的——这其实是极性问题。

OLED 屏有两种常见的电气连接方式：

共阴极：高电平点亮像素（1=亮）
共阳极：低电平点亮像素（0=亮）

此外，有些 UI 设计也希望实现“深色模式”（黑底白字）。这时候就可以利用image2lcd的Invert（反色）功能。

启用后，工具会在生成时自动对每一位取反：

// 原始数据 0x3C → 0b0011_1100 // 反色后 ~0x3C = 0xC3 → 0b1100_0011

这样就不需要在 MCU 端运行时再做~data[i]操作，节省 CPU 时间和功耗。

✅ 使用建议：

初始化屏幕时已设置 COM/SEG 极性反转寄存器？那你就不需要在 image2lcd 里反色。
没有硬件支持？那就提前在工具里反色生成数据。
不确定？先不反色，显示看看，不对再勾选重新生成。

实战案例：修复一个“上下颠倒+颜色反”的 OLED 图像

📌 问题现象：

用户报告：上传 Logo 后，图像显示为上下颠倒，且颜色是负片。

🔍 排查流程：

确认扫描方式
查看代码调用的是oled_draw_bitmap(x,y,data,w,h)，传入的数据来自 image2lcd。
检查 image2lcd 配置：发现选择了“垂直扫描”❌ —— 应改为“水平扫描”。
检查位序
当前设置为 LSB First ❌ —— SSD1306 要求 MSB First。
是否启用反色？
没有勾选“Invert”，但屏幕初始化时设置了COM_OUTPUT_SCAN_REMAP和SEG_REMAP，导致极性反转。
→ 应在 image2lcd 中启用“Invert”补偿。
最终修正方案：
- 扫描方式：✔️ 水平扫描
- 位顺序：✔️ MSB First
- 反色：✔️ 启用 Invert
- 重新导出头文件，替换原数据

✅ 结果：图像正了，颜色也正常了。

最佳实践清单：一套通用推荐配置

参数项	推荐值	说明
颜色模式	单色（1-bit）	所有单色屏必选项
扫描方式	水平扫描	适配 SSD1306/SH1106 分页结构
位顺序	MSB First	主流标准，避免镜像错误
反色	按需启用	匹配硬件极性或 UI 风格
数据对齐	开启字节对齐	防止跨行断裂
图像格式	PNG（无压缩）	支持透明通道，兼容性好
分辨率	严格匹配显示区域	减少冗余传输