Arduino生成RGB565格式HEX字符串转RGB图像失败求助

问题核心 #

设备返回的是RGB565编码的原始像素数据，并非PNG这类压缩图像格式的二进制流。直接把原始字节写入.png文件，本地图像阅读器无法识别（RAW Pixels支持直接解析原始像素数据，所以能正常显示）。RGB565格式下每个像素占2字节，按R5-G6-B5的位分布存储，必须先转成标准8位RGB格式，再封装为图像文件。

解决方案代码 #

使用Python结合numpy和Pillow库完成转换，步骤清晰可执行：

import numpy as np
from PIL import Image

# 读取十六进制数据文件
with open('img.txt', 'r') as f:
    hex_data = f.read().strip()

# 移除开头可能存在的"0x"前缀，转为字节数组
if hex_data.startswith('0x'):
    hex_data = hex_data[2:]
byte_data = bytes.fromhex(hex_data)

# 将字节数据解析为RGB565格式的16位整数数组，重塑为320x240的像素矩阵
rgb565_array = np.frombuffer(byte_data, dtype=np.uint16).reshape((240, 320))

# 从RGB565中提取分量并转换为8位RGB格式
r = ((rgb565_array >> 11) & 0x1F) << 3  # 5位R左移3位补全8位
g = ((rgb565_array >> 5) & 0x3F) << 2   # 6位G左移2位补全8位
b = (rgb565_array & 0x1F) << 3          # 5位B左移3位补全8位

# 合并为标准RGB数组，转为图像并保存
rgb_array = np.stack([r, g, b], axis=-1).astype(np.uint8)
img = Image.fromarray(rgb_array)
img.save('output.png')

关键步骤说明 #

• numpy.frombuffer：直接把字节数据转为16位无符号整数数组，对应RGB565的单个像素值。
• 位运算转换：RGB565的5/6位分量通过左移补位，扩展为8位的标准RGB分量（比如5位R的最高位对应8位R的第7位，左移3位填充低位为0）。
• Pillow.Image.fromarray：将numpy生成的RGB数组转为图像对象，保存为PNG后即可被本地图像阅读器正常识别。

验证结果 #

运行代码后生成的output.png可直接在本地图像查看器打开，显示效果与RAW Pixels一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gdy