OpenCV 中的绘制功能

本文主要内容来自于 OpenCV-Python 教程的 OpenCV 中的 GUI 功能部分，这个部分的主要内容如下：

图像操作入门
学习加载一幅图像，显示它，并保存它
视频入门
学习播放视频，从摄像头捕捉视频，以及写入视频
OpenCV 中的绘制功能
学习通过 OpenCV 绘制线、矩形、椭圆形和圆形等等
鼠标作为画笔
用鼠标画东西
轨迹栏作为调色板
创建轨迹栏以控制某些参数

目标

学习通过 OpenCV 绘制不同的几何形状
我们将学习这些函数：cv.line()、cv.circle()、cv.rectangle()、cv.ellipse()、cv.putText() 等等。

代码

在上面所有这些函数中，我们将看到一些公共的参数，这些参数如下：

img：要绘制几何形状的图像。
color：几何形状的颜色。对于 BGR，传入一个元组，比如 (255,0,0) 绘制蓝色的。对于灰度图，则只需传递标量值。
thickness：线或圆等的粗细。如果为圆这样的闭合图形传入 -1，则它将填充形状。默认 thickness = 1
lineType：线的类型，是否是 8 连接，抗锯齿线等。默认情况下，它是 8 连接。cv.LINE_AA 指定以抗锯齿线绘制，这看起来对曲线非常好。

绘制线

为了绘制线，我们需要传入线的起点和终点坐标。我们创建一幅黑色的图像，并在它上面绘制一条从左上角到右下角的蓝色的线。

import numpy as np
import cv2 as cvdef create_black_color_image(width, height):# Create a black imageimg = np.zeros((width, height, 3), np.uint8)return imgdef draw_line(img, start, end, color=(255, 0, 0)):# Draw a diagonal blue line with thickness of 5 pxcv.line(img, start, end, color, 5)if __name__ == "__main__":img = create_black_color_image(512, 512)draw_line(img, (0, 0), (512, 512))draw_line(img, (122, 486), (423, 54), (123, 233, 69))cv.imshow('shape', img)cv.waitKey(0)cv.destroyAllWindows()

绘制矩形

要绘制一个矩形，我们需要矩形的左上角和右下角的坐标。这次我们将在图像的右上角绘制一个绿色的矩形。

cv.rectangle(img, (384, 0), (510, 128), (0, 255, 0), 3)

绘制圆形

要绘制圆形，我们需要它的圆心坐标和半径。我们将在上面的矩形中绘制一个圆形。

cv.circle(img,(447,63), 63, (0,0,255), -1)

绘制椭圆形

要绘制椭圆，我们需要传入多个参数。一个参数是中心位置 (x,y)。下一个参数是轴长（横轴长和纵轴长）。angle 是椭圆沿逆时针方向旋转的角度。startAngle 和 endAngle 表示从主轴顺时针方向测量的椭圆弧的起点和终点。即给出值 0 和 360 绘出完整的椭圆。更多细节，请参考 cv.ellipse() 的文档。下面的例子在图像的中心绘制了半个椭圆。

cv.ellipse(img, (255, 255), (192, 116), 0, 0, 180, (23, 243, 234), -1)

绘制多边形

要绘制多边形，首先我们需要顶点的坐标。将这些点放入一个形状为 ROWSx1x2 的数组中，其中 ROWS 是顶点数，它应该是 int32 类型。这里我们用黄色绘制一个具有四个顶点的多边形。

pts = np.array([[10,5],[20,30],[70,20],[50,10]], np.int32)
pts = pts.reshape((-1,1,2))
cv.polylines(img,[pts],True,(0,255,255))

注意：如果第三个参数是 False，我们将获得连接所有点的一组线，而不是闭合的形状。
cv.polylines() 可用于绘制多条线。只需创建要绘制的所有线条的列表并将其传递给函数即可。所有线条都将单独绘制。与为每条线调用 cv.line() 相比，它是绘制一组线的一种更好更快的方法。

给图像添加文字

要把文字放进图像中，我们需要指定如下这些东西。

想要写入的文字数据。
想要放置文字的位置的坐标（比如数据开始的左下角）。
字体类型（检查 cv.putText() 的文档了解支持的字体）
字体比例（指定字体大小）
常规的东西，如 color、thickness、lineType 等等。为了更好看，建议设置 lineType = cv.LINE_AA

我们将以白色在我们的图像上写入 OpenCV。

font = cv.FONT_HERSHEY_COMPLEX
cv.putText(img, u'OpenCV', (10, 500), font, 4, (255, 255, 255), 4, cv.LINE_AA)

结果

是时候看一下我们的绘制最终的效果了。如之前的文档中了解到的那样，在窗口中显示我们绘制的图像。

绘制几何图形对于计算机视觉来说，可以用来给对象绘制边界等。

绘制几何图形时，只会修改几何图形影响到的像素点的数据，图像中其它的数据则保持不变。比如，绘制线条时，只有在线条上的像素点的数据被修改为了绘制颜色。这样我们可以通过多次调用不同的接口，构建一幅更加复杂更多彩的图像。

在绘制时，这里的各个接口都要求指定坐标。坐标都是特定于坐标系的。在 OpenCV 的图像中，坐标系的方向为从左上角到右下角，即从左到右横坐标值逐渐递增，从上到下，纵坐标值逐渐递增。

其它资源

椭圆函数中使用的角度不是我们的圆角。有关更多详细信息，请访问此讨论。

参考文档

Drawing Functions in OpenCV

Done.