这篇文章主要介绍了python基于opencv 实现图像时钟的方法,帮助大家更好的理解和使用python,感兴趣的朋友可以了解下
表盘上只有60条分/秒刻线和12条小时刻线,当然还有表盘的外部轮廓圆,也就是重点在如何画72根线。先把简单的圆画出来:
import cv2 as cv
import math
import datetime
import numpy as np
margin = 5 # 上下左右边距
radius = 220 # 圆的半径
center = (center_x, center_y) = (225, 225) # 圆心
# 1. 新建一个画板并填充成白色
img = np.zeros((450, 450, 3), np.uint8)
img[:] = (255, 255, 255)
# 2. 画出圆盘
cv.circle(img, center, radius, (0, 0, 0), thickness=5)
我们使用OpenCV画直线的时候,需知道直线的起点和终点坐标,那么画72根线就变成了获取72组坐标。
平面坐标系下,已知半径和角度的话,A点的坐标可以表示为:
x=r×cosα
y=r×sinα
先只考虑将坐标系原点移动到左上角,角度依然是平面坐标系中的逆时针计算,那么新坐标是:
x=r+r×cosα
y=r+r×sinα
对于60条分/秒刻线,刻线间的夹角是360°/60=6°,对于小时刻线,角度是360°/12=30°,这样就得到了72组起点坐标,那怎么得到终点坐标呢?其实同样的原理,用一个同心的小圆来计算得到B点:
通过A/B两点就可以画出直线:
pt1 = []
# 3. 画出60条秒和分钟的刻线
for i in range(60):
# 最外部圆,计算A点
x1 = center_x+(radius-margin)*math.cos(i*6*np.pi/180.0)
y1 = center_y+(radius-margin)*math.sin(i*6*np.pi/180.0)
pt1.append((int(x1), int(y1)))
# 同心小圆,计算B点
x2 = center_x+(radius-15)*math.cos(i*6*np.pi/180.0)
y2 = center_y+(radius-15)*math.sin(i*6*np.pi/180.0)
cv.line(img, pt1[i], (int(x2), int(y2)), (0, 0, 0), thickness=2)
# 4. 画出12条小时的刻线
for i in range(12):
# 12条小时刻线应该更长一点
x = center_x+(radius-25)*math.cos(i*30*np.pi/180.0)
y = center_y+(radius-25)*math.sin(i*30*np.pi/180.0)
# 这里用到了前面的pt1
cv.line(img, pt1[i*5], (int(x), int(y)), (0, 0, 0), thickness=5)
# 到这里基本的表盘图就已经画出来了
接下来算是一个小难点,首先时钟的起始坐标在正常二维坐标系的90°方向,其次时钟跟图像一样,都是顺时针计算角度的,所以三者需要统一下:
因为角度是完全对称的,顺逆时针没有影响,所以平面坐标系完全不用理会,放在这里只是便于大家理解。对于时钟坐标和图像坐标,时钟0的0°对应图像的270°,时钟15的90°对应图像的360°,时钟30的180°对应图像的450°(360°+90°)…
所以两者之间的关系便是:
计算角度 = 时钟角度+270°
计算角度 = 计算角度 if 计算角度<=360° else 计算角度-360°
Python中如何获取当前时间和添加日期文字都比较简单,看代码就行,我就不解释了。
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