OpenCV與圖像處理學習三——線段、矩形、圓、橢圓、多邊形的繪制以及文字的添加

• 一、OpenCV中的繪圖函數
• • 1.1 線段繪制
  • 1.2 矩形繪制
  • 1.3 圓繪制
  • 1.4 橢圓的繪制
  • 1.5 多邊形繪制
  • 1.6 添加文字

上兩次筆記主要知識點回顧：

• 數字圖像基本概念
• 圖像的讀取、顯示與保存
• 圖像直方圖的繪制
• 圖像通道以及通道的分離與合并
• 顏色空間及其互相轉換

以上是圖像與OpenCV的基礎知識。

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這次筆記以及后兩次筆記將聚焦于圖像的基本操作，包括：

OpenCV中的繪圖函數

圖像幾何變換

圖像的濾波與增強

圖像形態學的知識

再次給出OpenCV官方給出的python版文檔：https://docs.opencv.org/4.1.2/d6/d00/tutorial_py_root.html

這次筆記所用到的部分文檔為：https://docs.opencv.org/4.1.2/dc/da5/tutorial_py_drawing_functions.html

一、OpenCV中的繪圖函數

1.1 線段繪制

函數：

img = cv2.line( img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]] )

參數：

img：待繪制的圖像，也稱為畫板或背景圖。

pt1：線段起點的坐標。

pt2：線段終點的坐標。

color：線段的顏色，以元組的形式，如（255，0，0）。

thickness：線條的粗細，默認為1，若為-1則會進行填充（閉合圖形）。

lineType：線條類型，有 8型 或 cv2.LINE_AA型，默認為8型，cv2.LINE_AA型因為可以抗鋸齒所以更適合畫曲線。

看一下例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img=np.zeros((512,512,3), np.uint8) cv2.imshow("black", img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow("black") # 繪制一條線寬為5的線段，起點為（0,0），終點為（200,500），顏色為紅色 cv2.line(img,(0,0),(200,500),(0,0,255),5)winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

輸出結果為：

注意：OpenCV中默認的色彩空間為BGR，所以color參數為(0,0,255)表示的是紅色。

1.2 矩形繪制

函數：

img = cv2.rectangle( img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]] )

參數：

pt1：矩形的左上角。

pt2：矩形的右下角。

其余同上條。

看個例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img=np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)# 畫一個黃色邊框的矩形，參數2：左上角坐標，參數3：右下角坐標 cv2.rectangle(img, (384, 0), (510, 128), (0, 255, 255), 1)winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

結果如下所示：

因為矩形是一個閉合的形狀，所以我們將 thickness 參數改成 -1，看一下效果：

cv2.rectangle(img, (384, 0), (510, 128), (0, 255, 255), -1)

它進行了填充操作，即繪制了一個實心的矩形。

1.3 圓繪制

函數：

img = cv2.circle( img, center, radius, color[, thickness[, lineType[, shift]]] )

參數：

center：圓心位置。

radius：半徑大小。

其他同上。

看個例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img=np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)# 畫一個填充紅色的圓，參數2：圓心坐標，參數3：半徑 cv2.circle(img, (447, 63), 63, (0, 0, 255), -1)winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

結果如下圖所示：

1.4 橢圓的繪制

函數：

img = cv2.ellipse( img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]] )

參數：

center：橢圓的中心。

axes：x軸和y軸的大小，即半長、短軸的大小，如（100, 50），即半長軸（x軸方向）為100，半短軸（y軸方向）為50。

angle：旋轉角度。

startAngle：繪制的起始角度。

endAngle：繪制的結束角度。

其他同上。

看個例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)# 在圖中心畫一個填充的半圓 cv2.ellipse(img, (256, 256), (100, 50), 0, 30, 180, (255, 0, 0), -1)winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

結果如下所示：

從這個結果也可以進一步知道，起始和結束角度都是按照順時針方向來算的。

1.5 多邊形繪制

函數：

img = cv2.polylines( img, pts, isClosed, color[, thickness[, lineType[, shift]]] )

參數：

pts：表示多邊形的點對，具體看下面的例子。

isClosed：布爾型，True表示的是線段閉合，False表示不閉合，即起點和終點的那條線段不鏈接。

其他同上。

看個例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)# 定義四個頂點坐標 pts = np.array([[10, 5], [50, 10], [70, 20], [20, 30]]) print(pts) print(pts.shape) # 頂點個數：4，矩陣變成4*1*2維 pts = pts.reshape((-1, 1, 2)) print(pts) # 繪制橢圓 cv2.polylines(img, [pts], False, (0, 255, 255)) winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

這里需要將多邊形的點對統一為(-1, 1, 2)這種維度的形式，這里的-1是與點的個數相適應的，后面的1和2是表示每個點是有兩個坐標（x和y），然后再放入函數中，而且在函數中外面還需要再加上一個中括號使之是列表的形式。

結果如下所示：

[[10 5][50 10][70 20][20 30]] (4, 2) [[[10 5]][[50 10]][[70 20]][[20 30]]]

這是不閉合的情況，下面我們將False改為True，結果為：

cv2.polylines(img, [pts], True, (0, 255, 255))

1.6 添加文字

img = cv2.putText( img, text, org, fontFace, fontScale, color[, thickness[, lineType[, bottomLeftOrigin]]] )

參數：

text：待寫入的文字。

org：文字的左下角的位置，也叫起點。

fontFace：字體，具體見 OpenCV中的HersheyFonts。

fontScale：字體的縮放比例。

bottomLeftOrigin：若為True，圖像的原點在左下角，若為False，則為左上角。

其他同上。

看個例子：

import numpy as np import cv2# 創建一張黑色的背景圖 img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)# 添加文字“OpenCV”，起點(50,200) font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX cv2.putText(img, 'OpenCV', (50,200), font, 3, (0, 255, 255), 5)winname = 'example' cv2.namedWindow(winname) cv2.imshow(winname, img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyWindow(winname)

結果如下所示：

以上就是OpenCV中最常用的繪圖函數，下次筆記介紹圖像的幾何縮放。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV与图像处理学习三——线段、矩形、圆、椭圆、多边形的绘制以及文字的添加的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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