【OpenCV图像处理3】：绘制基本图形

三、绘制基本图形

利用OpenCV提供的绘制图形API，可以轻松的在图像上绘制各种图形，比如直线、矩形、圆和椭圆等。

1、绘制直线

line()用法：

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

参数说明：

• img：在哪个图像上画线
• pt1, pt2：开始点， 结束点：指定线的开始与结束位置
• color：颜色
  • (0, 0, 255)：红
  • (0, 255, 0)：绿
  • (255, 0, 0)：蓝
• thickness：线宽
• lineType：线型（可取值-1, 4, 8, 18）, 默认为8
• shift：坐标缩放比例

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

# 划线, 坐标点(x, y)
cv2.line(img, (20, 20), (400, 400), (0, 0, 255), 5, 16)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

2、绘制矩形

rectangle()用法：

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

参数说明：

rectangle()用法 和 line()用法 完全一致。

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

cv2.rectangle(img, (20, 20), (400, 400), (0, 255, 0), 5)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3、绘制圆

circle()用法：

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

参数说明：

• img：在哪个图像上绘制圆
• center：圆心坐标
• radius：半径大小
• color：颜色
• thickness：线宽
• lineType：线型
• shift：坐标缩放比例

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

cv2.circle(img, (320, 240), 100, (255, 0, 0), 5, 16)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

4、绘制椭圆

ellipse()用法：

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

参数说明：

• img：在哪个图像上绘制椭圆
• center：中心点
• axes：长宽的一半
• angle：角度
• startAngle：从哪个角度开始
• endAngle：从哪个角度结束
• color：颜色
• thickness：线宽
• lineType：线型
• shift：坐标缩放比例

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

cv2.ellipse(img, (320, 240), (100, 50), 0, 0, 360, (255, 255, 255), 5, 16)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

5、绘制和填充多边形

polylines()：绘制多边形

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

参数说明：

• img：在哪个图像上绘制和填充多边形
• pts：多边形的点集，必须是int32位
• isClosed：是否闭合
• color：颜色
• thickness：线宽
• lineType：线型
• shift：坐标缩放比例

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

pts = np.array([(300, 10), (150, 100), (450, 100)], np.int32)
cv2.polylines(img, [pts], True, (0, 255, 255), 5, 16)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

fillPoly：填充多边形

cv2.fillPoly(img, pts, color)

fillPoly用法 和 polylines用法 完全一致。

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

pts = np.array([(300, 10), (150, 100), (450, 100)], np.int32)
cv2.fillPoly(img, [pts], (0, 255, 255), 16)

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

6、绘制文本及中文文本

putText()用法：

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

参数说明：

• img：在哪个图像上绘制文本
• text：文本内容
• org：文本在图像中的左下角坐标
• fontFace：字体类型即字体
• fontScale：字体大小
• color：颜色
• thickness：线宽
• lineType：线型
• bottomLeftOrigin：文字方向（默认为False），若为True，则文字翻转呈现。

import cv2
import numpy as np

img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

cv2.putText(img, 'Hello OpenCV', (25, 200), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, 2.5, (0, 0, 255))

cv2.imshow('draw', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

若使用其绘制中文文本时：

cv2.putText(img, '你好啊，计算机视觉', (25, 200), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, 2.5, (0, 0, 255))

OpenCV没有办法直接绘制中文，会出现乱码情况！但是可以使用 Pillow 包，代码如下所示：

import cv2
import numpy as np
from PIL import ImageFont, ImageDraw, Image

# 纯红
img = np.full((480, 640, 3), fill_value=[0, 0, 255], dtype=np.uint8)

# 导入字体文件
font = ImageFont.truetype('../resource/msyhbd.ttc', 40)

# 创建一个Pillow图片
img_pil = Image.fromarray(img)

draw = ImageDraw.Draw(img_pil)
# 利用draw去绘制中文
draw.text((10, 150), '你好，OpenCV(计算机视觉)！', font=font, fill=(0, 255, 0, 0))

# 重新变回ndarray
img = np.array(img_pil)

cv2.imshow('img', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

7、鼠标绘制基本图形

主要功能： 可以通过鼠标进行基本图形的绘制

• 画直线：当用户按下 l 键，此时鼠标即可画直线
• 画矩形：当用户按下 r 键，此时鼠标即可画矩形
• 画圆：当用户按下 c 键，此时鼠标即可画圆

import cv2
import numpy as np

# current_shape: 0-line直线, 1-rectangle矩形, 2-circle圆
current_shape = 0
# start_position：鼠标的坐标
start_position = (0, 0)

# 显示窗口和背景
img = np.zeros((480, 640, 3), np.uint8)

# 鼠标回调函数
def mouse_callback(event, x, y, flags, userdata):
    global current_shape, start_position  # 全局变量的声明
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        start_position = (x, y)  # 每次按下鼠标左键都会获得一个值
    elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        if current_shape == 0:
            cv2.line(img, start_position, (x, y), (0, 0, 255), 3)
        elif current_shape == 1:
            cv2.rectangle(img, start_position, (x, y), (0, 0, 255), 3)
        elif current_shape == 2:
            a = (x - start_position[0])
            b = (y - start_position[1])
            r = int((a ** 2 + b ** 2) ** 0.5)  # 计算圆的半径
            cv2.circle(img, start_position, r, (0, 0, 255), 3)
        else:
            print('error:no shape')

# 创建窗口
cv2.namedWindow('draw', cv2.WINDOW_NORMAL)

# 设置鼠标回调
cv2.setMouseCallback('draw', mouse_callback)

while True:
    cv2.imshow('draw', img)
    key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if key == ord('q'):
        break
    elif key == ord('l'):
        current_shape = 0  # line直线
    elif key == ord('r'):
        current_shape = 1  # rectangle矩形
    elif key == ord('c'):
        current_shape = 2  # circle圆

cv2.destroyAllWindows()