opencv-基本绘图与绘图函数

一、基本绘图，主要包括以下内容

如何用 Point 在图像中定义 2D 点
如何以及为何使用 Scalar
用OpenCV的函数 line 绘直线
用OpenCV的函数 ellipse 绘椭圆
用OpenCV的函数 rectangle 绘矩形
用OpenCV的函数 circle 绘圆
用OpenCV的函数 fillPoly 绘 填充的多边形

OpenCV 原理

本节中，我门将大量使用 Point 和 Scalar 这两个结构：

Point

此数据结构表示了由其图像坐标 $x$  和 <img class="math" src="http://www.opencv.org.cn/opencvdoc/2.3.2/html/_images/math/092e364e1d9d19ad5fffb0b46ef4cc7f2da02c1c.png" alt="y" /> 指定的2D点。可定义为：

Point pt;
pt.x = 10;
pt.y = 8;

或者

Point pt =  Point(10, 8);

Scalar

表示具有4个元素的数组。此类型在OpenCV中被大量用于传递像素值。
本节中，我们将进一步用它来表示RGB颜色值（三个参数）。如果用不到第四个参数，则无需定义。
我们来看个例子，如果给出以下颜色参数表达式：
```
Scalar( a, b, c )
```
那么定义的RGB颜色值为： Red = c, Green = b and Blue = a

代码

这些代码都来自OpenCV代码的sample文件夹。或者可点击此处获取。

代码分析

我们打算画两个例子（原子和赌棍），所以必须创建两个图像和对应的窗口以显示。

/// 窗口名字
char atom_window[] = "Drawing 1: Atom";
char rook_window[] = "Drawing 2: Rook";

/// 创建空全黑像素的空图像
Mat atom_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );
Mat rook_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );

创建用来画不同几何形状的函数。比如用 MyEllipse 和 MyFilledCircle 来画原子。

/// 1. 画一个简单的原子。

/// 1.a. 创建椭圆
MyEllipse( atom_image, 90 );
MyEllipse( atom_image, 0 );
MyEllipse( atom_image, 45 );
MyEllipse( atom_image, -45 );

/// 1.b. 创建圆
MyFilledCircle( atom_image, Point( w/2.0, w/2.0) );

接下来用 MyLine*，*rectangle 和 a MyPolygon 来画赌棍：

/// 2. 画一个赌棍

/// 2.a. 创建一个凸多边形
MyPolygon( rook_image );

/// 2.b. 创建矩形
rectangle( rook_image,
           Point( 0, 7*w/8.0 ),
           Point( w, w),
           Scalar( 0, 255, 255 ),
           -1,
           8 );

/// 2.c. 画几条直线
MyLine( rook_image, Point( 0, 15*w/16 ), Point( w, 15*w/16 ) );
MyLine( rook_image, Point( w/4, 7*w/8 ), Point( w/4, w ) );
MyLine( rook_image, Point( w/2, 7*w/8 ), Point( w/2, w ) );
MyLine( rook_image, Point( 3*w/4, 7*w/8 ), Point( 3*w/4, w ) );

现在来看看每个函数内部如何定义:

MyLine
```
void MyLine( Mat img, Point start, Point end )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = 8;
  line( img,
        start,
        end,
        Scalar( 0, 0, 0 ),
        thickness,
        lineType );
}
```
正如我们所见, MyLine 调用函数 line 来实现以下操作:
- 画一条从点 start 到点 end 的直线段
- 此线段将被画到图像 img 上
- 线的颜色由 Scalar( 0, 0, 0) 来定义，在此其相应RGB值为黑色
- 线的粗细由 thickness 设定(此处设为 2)
- 此线为8联通 (lineType = 8)
MyEllipse
```
void MyEllipse( Mat img, double angle )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = 8;

  ellipse( img,
           Point( w/2.0, w/2.0 ),
           Size( w/4.0, w/16.0 ),
           angle,
           0,
           360,
           Scalar( 255, 0, 0 ),
           thickness,
           lineType );
}
```
根据以上代码，我们可看到函数 ellipse 按照以下规则绘制椭圆：
- 椭圆将被画到图像 img 上
- 椭圆中心为点 (w/2.0, w/2.0) 并且大小位于矩形 (w/4.0, w/16.0) 内
- 椭圆旋转角度为 angle
- 椭圆扩展的弧度从 0 度到 360 度
- 图形颜色为 Scalar( 255, 255, 0) ，既蓝色
- 绘椭圆的线粗为 thickness ，此处是2
MyFilledCircle
```
void MyFilledCircle( Mat img, Point center )
{
 int thickness = -1;
 int lineType = 8;

 circle( img,
         center,
         w/32.0,
         Scalar( 0, 0, 255 ),
         thickness,
         lineType );
}
```
类似于椭圆函数，我们可以看到 circle 函数的参数意义如下：
- 圆将被画到图像 ( img )上
- 圆心由点 center 定义
- 圆的半径为: w/32.0
- 圆的颜色为: Scalar(0, 0, 255) ，按BGR的格式为红色
- 线粗定义为 thickness = -1, 因此次圆将被填充

MyPolygon

void MyPolygon( Mat img )
{
  int lineType = 8;

  /** 创建一些点 */
  Point rook_points[1][20];
  rook_points[0][0] = Point( w/4.0, 7*w/8.0 );
  rook_points[0][1] = Point( 3*w/4.0, 7*w/8.0 );
  rook_points[0][2] = Point( 3*w/4.0, 13*w/16.0 );
  rook_points[0][3] = Point( 11*w/16.0, 13*w/16.0 );
  rook_points[0][4] = Point( 19*w/32.0, 3*w/8.0 );
  rook_points[0][5] = Point( 3*w/4.0, 3*w/8.0 );
  rook_points[0][6] = Point( 3*w/4.0, w/8.0 );
  rook_points[0][7] = Point( 26*w/40.0, w/8.0 );
  rook_points[0][8] = Point( 26*w/40.0, w/4.0 );
  rook_points[0][9] = Point( 22*w/40.0, w/4.0 );
  rook_points[0][10] = Point( 22*w/40.0, w/8.0 );
  rook_points[0][11] = Point( 18*w/40.0, w/8.0 );
  rook_points[0][12] = Point( 18*w/40.0, w/4.0 );
  rook_points[0][13] = Point( 14*w/40.0, w/4.0 );
  rook_points[0][14] = Point( 14*w/40.0, w/8.0 );
  rook_points[0][15] = Point( w/4.0, w/8.0 );
  rook_points[0][16] = Point( w/4.0, 3*w/8.0 );
  rook_points[0][17] = Point( 13*w/32.0, 3*w/8.0 );
  rook_points[0][18] = Point( 5*w/16.0, 13*w/16.0 );
  rook_points[0][19] = Point( w/4.0, 13*w/16.0) ;

  const Point* ppt[1] = { rook_points[0] };
  int npt[] = { 20 };

  fillPoly( img,
            ppt,
            npt,
            1,
            Scalar( 255, 255, 255 ),
            lineType );
 }



 我们用函数 :fill_poly:`fillPoly <>` 来绘制填充的多边形。请注意：

多边形将被画到图像 img 上
多边形的顶点集为 ppt
要绘制的多边形顶点数目为 npt
要绘制的多边形数量仅为 1
多边形的颜色定义为 Scalar( 255, 255, 255), 既BGR值为白色

rectangle
```
rectangle( rook_image,
           Point( 0, 7*w/8.0 ),
           Point( w, w),
           Scalar( 0, 255, 255 ),
           -1,
           8 );
```
最后是函数:rectangle:rectangle <> （我们并没有为这家伙创建特定函数）。请注意：
- 矩形将被画到图像 rook_image 上
- 矩形两个对角顶点为 Point( 0, 7*w/8.0 ) 和 Point( w, w)
- 矩形的颜色为 Scalar(0, 255, 255) ，既BGR格式下的黄色
- 由于线粗为 -1, 此矩形将被填充
结果

编译并运行例程，你将看到如下结果:

posted @ 2022-11-10 14:45 eeeeeeee鹅阅读(82) 评论(0) 编辑收藏举报

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