OpenCV的cv2.minAreaRect解析

在这个文章中,我们将学习如何在感兴趣区域周围画最小面积矩形框。

1.最小面积矩形框

下图显示了两个矩形框,绿色的是普通矩形框,红色的是最小面积矩形框。可以发现,红色的是旋转矩形。
OpenCV的cv2.minAreaRect解析_第1张图片
OpenCV提供了一个函数cv2.minAreaRect来寻找最小面积的旋转矩形。将2D点集作为输入,并返回一个Box2D结构,其中包括以下详细信息–(中心(x,y),(宽度、高度)、旋转角度)。

(center(x,y), (width, height), angle of rotation) = cv2.minAreaRect(points)

但是要绘制一个矩形,我们需要矩形的四个角,因此为了将Box2D结构转换为4个角点,OpenCV提供了另一个函数cv2.boxPoints(),这将Box2D结构作为输入并返回4个角点。4个角点从y最高的点开始按顺时针顺序排列。语法如下:

points = cv2.boxPoints(box)

在绘制矩形之前,需要将4个角点转换为整数类型。可以使用np.int32或者np.int64(不要使用np.int8,因为它允许最大值127并截断)。有时,你可能会看到使用了np.int0,不要混淆,这相当于np.int32或者np.int64,具体取决于你的系统结构。完整的代码如下:

rect = CV2.minAreaRect(cnt)
box = cv2.boxPoints(rect)
box = np.int0(box)

得到四个坐标后,就可以轻松绘制图形了。现在,让我们讨论一下旋转角度。

2.旋转角度

获得四个角点以后,这四个角点从具有最高y的点开始按顺时针顺序排列,如下所示。如果2个点具有相同的最高y,则最右的点是起点。这些点被编号为0,1,2,3(0开始,3结束)。
OpenCV的cv2.minAreaRect解析_第2张图片
因此,OpenCV的cv2.minAreaRect()给出的旋转角度实际上是直线(连接起点和终点)与水平线之间的角度,如下所示。

OpenCV的cv2.minAreaRect解析_第3张图片
因此角度值始终位于[-90, 0)之间。为什么?因为如果对象旋转超过90°,则使用下一条边来计算与水平面的角度。因此计算出的角度始终位于[-90,0)之间。
OpenCV的cv2.minAreaRect解析_第4张图片
实际角度是对象旋转的角度,计算出的角度是cv.minAreaRect()返回的角度。

参考目录

https://theailearner.com/tag/cv2-minarearect/

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