OpenCV-Python实战（番外篇）——OpenCV中利用鼠标事件动态绘制图形

使用鼠标事件动态绘制

我们已经在《OpenCV-Python实战（3）——OpenCV中绘制图形与文本》学习了如何使用 OpenCV 绘制图形和文本。在本番外篇中，将进一步利用所学的绘图函数，学习如何使用鼠标事件执行动态绘图。

动态绘制图形

为了利用鼠标事件进行动态绘图，我们必须首先了解如何使用 OpenCV 处理鼠标事件，在 OpenCV 中使用 cv2.setMouseCallback() 函数执行此功能，该函数的用法如下：

cv2.setMouseCallback(windowName, onMouse, param=None)

此函数为名为 windowName 的窗口创建鼠标处理程序，onMouse 函数是回调函数，在发生鼠标事件(例如，双击、左键按下、左键按下等)时会进行调用；可选的 param 参数用于向回调函数传递附加信息。
因此，为了处理鼠标事件，第一步是创建回调函数：

def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        print("event: EVENT_LBUTTONDBLCLK")
        cv2.circle(image, (x, y), 20, colors['magenta'], -1)

    if event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
        
        print("event: EVENT_MOUSEMOVE")

    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        print("event: EVENT_LBUTTONUP")

    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        print("event: EVENT_LBUTTONDOWN")
        cv2.rectangle(image,(x,y),(x+20,y+20),colors['cyan'],1)

draw_circle() 函数接收特定事件和每个鼠标事件的坐标 (x, y)，当执行左键双击 (cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK) 时，我们在事件的相应 (x, y) 坐标处绘制一个圆圈；而当执行左键单击 (cv2.EVENT_LBUTTONDOWN) 时，在相应 (x, y) 坐标处绘制一个正方形。此外，我们还打印了一些消息以查看其他生成的事件，但我们暂时不使用它们来执行任何其他操作。
接下来，创建一个命名窗口，将其命名为 Mouse event。这个命名窗口将与鼠标回调函数相关联：

cv2.namedWindow('Image mouse')

最后，将鼠标回调函数设置为我们之前创建的函数：

cv2.setMouseCallback('Image mouse', draw_circle)

此时，当鼠标左键双击时，会以执行的双击的 (x, y) 位置为中心绘制一个填充的洋红色圆圈，当执行左键单击时，在相应 (x, y) 坐标处绘制一个正方形。完整代码如下：

import cv2
import numpy as np

colors = {
     'blue': (255, 0, 0), 'green': (0, 255, 0), 'red': (0, 0, 255), 'yellow': (0, 255, 255),
          'magenta': (255, 0, 255), 'cyan': (255, 255, 0), 'white': (255, 255, 255), 'black': (0, 0, 0),
          'gray': (125, 125, 125), 'rand': np.random.randint(0, high=256, size=(3,)).tolist(),
          'dark_gray': (50, 50, 50), 'light_gray': (220, 220, 220)}

# 回调函数
def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        print("event: EVENT_LBUTTONDBLCLK")
        cv2.circle(image, (x, y), 20, colors['magenta'], -1)
    if event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
        print("event: EVENT_MOUSEMOVE")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        print("event: EVENT_LBUTTONUP")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        print("event: EVENT_LBUTTONDOWN")
        cv2.rectangle(image,(x,y),(x+20,y+20),colors['cyan'],1)
        
# 创建画布
image = np.zeros((600, 600, 3), dtype="uint8")
# 创建命名窗口
cv2.namedWindow('Image mouse')
# 将回调函数设为 'draw_circle'
cv2.setMouseCallback('Image mouse', draw_circle)

while True:
    cv2.imshow('Image mouse', image)
    
    if cv2.waitKey(20) & 0xFF == ord('q'):
        break

cv2.destroyAllWindows()

动态绘制图形和文本

在此实战程序中，将结合鼠标事件动态绘制图形和文本。首先，绘制文本以显示如何使用鼠标事件来执行特定操作：

def draw_text():
    # We set the position to be used for drawing text:
    menu_pos = (10, 540)
    menu_pos2 = (10, 555)
    menu_pos3 = (10, 570)
    menu_pos4 = (10, 585)

    # 绘制文本以显示如何使用鼠标事件来执行特定操作
    cv2.putText(image, 'Double left click: add a circle', menu_pos, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Simple right click: delete last circle', menu_pos2, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Double right click: delete all circle', menu_pos3, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Press \'q\' to exit', menu_pos4, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))

从上述代码中，我们知道代码需要实现以下操作：

1. 使用双击左键添加一个圆圈，同时显示圆心坐标
2. 使用右键单击删除最后添加的圆圈
3. 使用双击右键删除所有圆圈

为了实现这些功能，我们首先创建一个名为 circles 的列表，我们在其中维护用户绘制的当前圆圈。此外，我们还使用渲染文本创建备份图像。当产生鼠标事件时，我们从圆圈列表中添加或删除圆圈以及文本。之后，在绘制时，我们只绘制列表中的当前圆圈及其圆心位置文本，而当用户执行右键单击时，最后添加的圆圈将从列表中删除。

def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    global circles
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        # 将圆心坐标添加到列表中
        print("event: EVENT_LBUTTONDBLCLK")
        circles.append((x, y))

    if event == cv2.EVENT_RBUTTONDBLCLK:
        # 删除所有圆形
        print("event: EVENT_RBUTTONDBLCLK")
        circles[:] = []
    elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
        # 删除最后添加的圆形
        print("event: EVENT_RBUTTONDOWN")
        try:
            circles.pop()
        except (IndexError):
            print("no circles to delete")
    if event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
        print("event: EVENT_MOUSEMOVE")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        print("event: EVENT_LBUTTONUP")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        print("event: EVENT_LBUTTONDOWN")

完整代码如下：

import cv2
import numpy as np

# 颜色字典
colors = {
     'blue': (255, 0, 0), 'green': (0, 255, 0), 'red': (0, 0, 255), 'yellow': (0, 255, 255),
          'magenta': (255, 0, 255), 'cyan': (255, 255, 0), 'white': (255, 255, 255), 'black': (0, 0, 0),
          'gray': (125, 125, 125), 'rand': np.random.randint(0, high=256, size=(3,)).tolist(),
          'dark_gray': (50, 50, 50), 'light_gray': (220, 220, 220)}

def draw_text():
    # 菜单坐标
    menu_pos = (10, 540)
    menu_pos2 = (10, 555)
    menu_pos3 = (10, 570)
    menu_pos4 = (10, 585)

    # 绘制文本
    cv2.putText(image, 'Double left click: add a circle', menu_pos, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Simple right click: delete last circle', menu_pos2, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Double right click: delete all circle', menu_pos3, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))
    cv2.putText(image, 'Press \'q\' to exit', menu_pos4, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255))


# 鼠标回调函数
def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    global circles
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        # 将圆心坐标添加到列表中
        print("event: EVENT_LBUTTONDBLCLK")
        circles.append((x, y))

    if event == cv2.EVENT_RBUTTONDBLCLK:
        # 删除所有圆形
        print("event: EVENT_RBUTTONDBLCLK")
        circles[:] = []
    elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
        # 删除最后添加的圆形
        print("event: EVENT_RBUTTONDOWN")
        try:
            circles.pop()
        except (IndexError):
            print("no circles to delete")
    if event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
        print("event: EVENT_MOUSEMOVE")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        print("event: EVENT_LBUTTONUP")
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        print("event: EVENT_LBUTTONDOWN")

circles = []

image = np.zeros((600, 600, 3), dtype="uint8")

image[:] = colors['dark_gray']
cv2.namedWindow('Mouse event')
cv2.setMouseCallback('Mouse event', draw_circle)
draw_text()
clone = image.copy()

while True:
    image = clone.copy()

    i = 0
    for pos in circles:
        cv2.circle(image, pos, 20, colors['cyan'], -1)
        pos_text = (10, 525-15*i)
        cv2.putText(image, 'Mouse Position: ({})'.format(pos), pos_text, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5,(255, 255, 255))
        i+=1

    cv2.imshow('Mouse event', image)

    if cv2.waitKey(400) & 0xFF == ord('q'):
        break
        
cv2.destroyAllWindows()

相关链接

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